Etude expérimentale des propriétés électrooptiques de la solution solide Ba0,97Sr0,03TiO3 et contribution au calcul des coefficients élastooptiques : application au calcul des coefficients électrooptiques de BaTiO3 et Ba0,97Sr 0,03TiO3
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Jusqu'à présent BaTiO3 a été utilisé, pour ses propriétés photoréfractives, dans sa phase quadratique 9°C, 134°C. La limite inférieure de cette gamme de température représente un inconvénient majeur pour des applications industrielles où tous les composants fonctionnent jusqu'à -20°C. D'après les études antérieures faites au laboratoire la substitution des ions Ba par des ions Sr abaisse les températures de transitions du matériau sans changer ses propriétés photoexcitatrices. Une solution solide de Ba1-xSr TiO3 (BST) apparait comme une solution possible si la substitution ne s'accompagne pas d'une réduction des propriétés électrooptiques. La partie expérimentale de ce travail est consacrée à l'étude de l'effet électrooptique de Ba0,97Sr0,03 TiO3 (BST). Les coefficients r113 et r333 ont été déterminés en tenant compte de l'effet piézoélectrique du matériau r232 n'étant pas affecté par cette correction. Les principaux résultats sont les suivants: comme pour BaTiO3, les coefficients diminuent quand la longueur d'onde augmente. Cette dépendance a été expliquée qualitativement par un modèle de Sellmeier. R113, r333 et Ɛc augmentent avec la température, tandis que r232 et Ɛa diminuent. Ces résultats sont en accord avec le modèle de Didomenico. En conclusion BST (à 3% de Sr) a des propriétés électrooptiques comparables à celles de BaTiO3 et une température de transition orthorhombique-quadratique plus basse. L'obtention de BST plus riche en SR (20%) devrait permettre de disposer d'un matériau utilisable jusqu'à -20°C. La partie théorique présente un calcul original de tous les coefficients élastooptiques et électrooptiques de BaTiO3 et BST. Le modèle utilisé est un modèle microscopique d'ion polarisable qui tient compte de l'anisotropie des polarisabilités électroniques des ions compares à l'expérience, les résultats obtenus ont un bon ordre de grandeur. Ce calcul peut être amélioré en utilisant un modèle plus complet comportant plus de paramètres ajustables