Facteur pré-exponentiel

Théoriquement, le facteur pré-exponentiel ne varie pas beaucoup en fonction de la composition et les changements de conductivité sont donc dictés par les variations d'énergie d'activation [32]. Néanmoins, le facteur pré-exponentiel est relié au nombre n0 d'atomes de Li (mobiles et immobiles) présents dans la matrice vitreuse et on constate Figure 17 que l'évolution de la conductivité ionique σi évolue de manière similaire au facteur pré-exponentiel pour les séries A, B et C.

Figure 17 : Evolution du facteur pré-exponentiel σ0 en fonction de la teneur en Li pour les séries A, B et C (A) et en fonction du taux de substitution y pour la série D (B).

Dans le cas de la série D, ou le pourcentage atomique de lithium ne diminue que légèrement, le facteur pré-exponentiel ne varie pas de manière conséquente. Néanmoins, il augmente pour 0,10 ≤ y ≤ 0,20 et diminue pour 0,20 ≤ y ≤ 0,35, tout comme dans le cas de σi (variation très légère). Une rupture à cette tendance est observé pour y = 0,20 et n'est pas cohérente avec l'évolution observée pour σi. Cependant, la même observation est faite pour l'énergie d'activation de cet échantillon et la caractérisation électrique d'un nouvel échantillon de même composition a donné les mêmes résultats. Ce comportement pour y = 0,20 est également à mettre en relation avec l'évolution particulière de la température de transition vitreuse observée au chapitre 1 pour la série D, où un minimum est observé pour y = 0,15. Il faudra se référer à l'analyse structurale, chapitre 3, pour tenter de trouver des éléments de réponse à ces écarts à la tendance, tant au niveau des propriétés thermiques qu'électriques de ce domaine de composition particulier (y = 0,15 à 0,20).

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CONCLUSION

Parmi les matériaux préparés, une augmentation de la conductivité a pu être observée avec l'incorporation de chlorure de lithium à la matrice vitreuse, la substitution de GeS2 par Ga2S3 ne semble quant à elle pas avoir d'influence majeure sur la conductivité des matériaux préparés. Une conductivité ionique maximale de 1,23.10^-6 S.cm^-1 a pu être atteinte pour le verre avec la plus forte teneur en LiCl.

Contrairement à ce qui était attendu, les énergies d'activation calculées ne montrent pas d'évolution significative en fonction de la composition et ne permettent donc pas d'expliquer l'évolution de la conductivité ionique en fonction de la composition, qui semble être directement liée à celle du facteur pré-exponentiel.

Par ailleurs, tout comme dans le chapitre 1 où une évolution particulière et non monotone était observée pour la série D pour 0,10 ≤ y ≤ 0,25 (minimum de Tg pour y = 0,15), un comportement inattendu est observé pour l'énergie d'activation et le facteur pré-exponentiel de la conductivité lorsque y = 0,20 pour la série D. Une rupture à la monotonie de la série D est ainsi observée lorsque y = 0,15 à 0,20 tant au niveau des propriétés thermiques qu'électriques et aucune explication ne peut être donnée à ce stade pour expliquer ce comportement. L'analyse structurale des échantillons du système présente donc ici un réel intérêt afin de pouvoir formuler des hypothèses expliquant ce phénomène.

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