Abstract FR:

La conductivite electrique du manteau inferieur terrestre est un parametre important en geophysique : le but de ce travail de these est d'etudier, in situ en cellule a enclumes de diamant, la conductivite electrique en fonction de la pression, de la temperature et de l'etat d'oxydation des mineraux, et de relier les resultats obtenus a un mecanisme de conduction. La conductivite electrique obtenue experimentalement est un phenomene thermiquement active. La dependance en pression, ainsi que l'influence de l'etat d'oxydation des mineraux (c'est a dire la pression partielle d'oxygene sous laquelle ils ont ete equilibres), ne sont observees que dans l'energie d'activation, qui est une fonction affine de la pression totale et de la pression partielle d'oxygene. Le mecanisme le plus souvent evoque dans les etudes precedentes est un mecanisme de conduction electrique par transfert diffusif de charges : le hopping de petits polarons. La modelisation de ce hopping permet de relier l'energie d'activation a l'integrale de recouvrement entre deux sites polaroniques des mineraux, ce qui permet d'expliquer les variations observees experimentalement de l'energie d'activation avec la pression. En revanche, les modeles ne permettent pas de relier l'energie d'activation et l'etat d'oxydation du materiau comme il l'a ete observe experimentalement. L'observation en microscopie electronique analytique de certains des echantillons ayant servis a la mesure de la conductivite electrique, a montre la presence dans ces echantillons de zones anormalement riches en fer. L'existence de ces zones, due a la presence d'une faible quantite d'oxygene dans la cellule, a pu perturber les mesures electriques.