Abstract EN:

Cette étude vise à mieux comprendre la mobilité à température modérée de l’ion oxygène, dans les nickelates de néodyme et de praséodyme à structure de type Ruddlesden-Popper. Parmi les applications visées figurent Les piles à combustible tout solide et les membranes pour la séparation de l’oxygène. Des monocristaux de haute qualité ont été synthétisés et caractérisés par diffraction des rayons X, des neutrons et des électrons. La microscopie électronique à transmission a révélé des superstructures complexes, et les réflexions satellites ont pu être associées à un ordre à longue distance des oxygènes interstitiels (ordre observé aussi par diffraction des neutrons). Une modulation incommensurable apparaît comme le principal type d’ordre dans cette catégorie d’oxydes. Un caractère seulement partiellement réversible de l’intercalation de l’oxygène dans le nickelate de néodyme à été mis en évidence in situ par diffraction des neutrons lors de l’insertion/désinsertion électrochimique de l’oxygène. La phase finale montre un basculement ordonné des octaèdres de coordination. La faible distance inter-plans conduit à un site tétraédrique fortement distordu pour l’oxygène inséré et à une mobilité ionique plus faible, comparée à celle des composés au praséodyme. De plus, des mesures de transport ionique par profilométrie par échange isotopique ont montré une énergie d’activation très élevée dans le cas du nickelate de néodyme. La stabilité observée jusqu’à 1273K de nos monocristaux de nickelate de praséodyme montre l’importance cruciale du mode de synthèse, et remet en question les résultats antérieurs obtenus sur des échantillons synthétisés par réaction classique à l’état solide.