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PERTURBATIONS ÉLECTRONIQUES ET
VIBRATIONNELLES DANS LE TITANATE DE
BARYUM
G. Godefroy, B. Jannot, P. Jullien
To cite this version:
JOURNAL DE PHYSIQUE Colloque C2, supplément au n° 6, Tome 39, Juin 1978, page C2-127
PERTURBATIONS ÉLECTRONIQUES ET VIBRATIONNELLES
DANS LE TITANATE DE BARYUM
G. GODEFROY, B. JANNOT et P. JULLIEN
Laboratoire de Diélectriques, Faculté des Sciences MIPC, bâtiment Mirande, Dijon, France
Résumé. — Les niveaux électroniques d u s a u x impuretés et les p e r t u r b a t i o n s d u spectre d e p h o -n o -n s da-ns B a T i 03 sont présentés d a n s le cadre de la théorie des effets photoferroélectriques.
Abstract. — Impurity electronic levels and impurity induced perturbations in the phonon spectrum in BaTi03 are discussed in the light of the theory of photo-ferroelectric effects.
Les propriétés diélectriques (constante diélectrique, polarisation spontanée), électriques (conductivité). optiques (absorption, diffusion Raman) et les tem-pératures des trois transitions de phase du titanate de baryum sont profondément modifiées si on remplace le titane par un autre ion de valence différente et de taille voisine (Fe, Co, Cu, Nb).
La croissance et la caractérisation chimique des cristaux purs et dopés sont décrites dans le papier [1].
La détermination des niveaux électroniques liés aux impuretés et aux dopants (perturbations élec-troniques) à partir de mesure de conductivité, de photoconductivité et d'absorption est expliquée dans les papiers [2], [3], [4]. On observe deux niveaux au-dessous de la bande de conduction :
— un niveau d'impureté : Wr =* 0,6 eV ;
— un niveau profond lié au dopant : W2 m 2,4 eV (Co) .
Le calcul des constantes de recombinaison liées à ces deux niveaux peut se faire à partir de résultats de dynamique de photocourants [5].
On commence à observer en diffusion Raman les perturbations vibrationnelles liées aux impuretés : les modes A ^ T O ) actifs en phase quadratique, inactifs en phase cubique persistent dans la plupart des cristaux mais disparaissent dans les échantillons de titanate de baryum tiré particulièrement pur à une
FIG. 1. — Spectre Raman X(ZZ)Y BaTi03 tiré (température
de transition T0 = 406 K). 4 spectres à T = 405 K : cristal n° 23 et
cristal n" 28 ; publication [1] : Solid State Commun. 12 (1973) 1053, publication [2] : Light scattering in solids 861 (1975) ; 2 spectres à 435 K : cristal n° 23 et n° 28 ; 1 spectre à 581 K : publication [1].
température légèrement supérieure à la température de transition de phase (Fig. 1 : cristal n° 38).
L'illumination de ces cristaux par des radiations visibles change également de façon notable la plupart des propriétés ci-dessus. L'interprétation de ces phé-nomènes peut se faire dans le cadre de la théorie des effets photoferroélectriques [6].
Bibliographie
[1] GODEFROY, G., LOMPRE, P., DUMAS, C , AREND, H., Mater. Res. [4] GODEFROY, G., JULLIEN, P., CAI, L., Ferroelectrics 13 (1976) 309.
Bull. 12 (1977) 165. [5] GODEFROY, G., JULLIEN, P., Ferroelectrics, Congrès Rostov/Don
[2] GODEFROY, G., COCHET, J. C , THIEBAUD, C , CHANUSSOT, G., (1976).
Ferroelectrics 7 (1974) 229. [6] CHANUSSOT, G., Ferroelectrics 13 (1976) 313.
[3] GODEFROY, G., COCHET, J. C , CAI, L., JULLIEN, P., J. Physique 36
(1975) 727.
