Étude comparative de la non-stœchiométrie et des propriétés ferroélectriques de phases dérivées de LiMO₃ (M = Nb, Ta)

Laboratoire de chimie du solide appliquée, Faculté des sciences, Charia Ibn Batota, Rabat, Maroc.

Résumé

Sur la base de considérations cristallochimiques, six types de non-stœchiométrie ont été mis en évidence pour les phase dérivées de LiMO₃ (M = Nb, Ta) au sein des systèmes ternaires à base d’oxydes de cations bi-, tri-, tétra- et hexavalents. Les mesures de densités ont permis de suivre l’évolution de la non-stœchiométrie à l’intérieur de ces diagrammes et de conclure que le réseau anionique d’oxygènes est stoechiométrique dans le cas des composés à base de cations tétravalents (Ti, Zr, Sn) et déficitaire pour ceux contenant le cuivre ou le tungstène. La diminution systématique de la température de Curie ferroélectrique, lorsque la composition est déviée de LiMO₃, a été interprétée pour quelques systèmes analysés sur la base, d’une part de la distribution des lithiums entre sites octaédriques et tétraédriques et d’autre part par l’existence de clusters de tetraèdres LiO₄.

Abstract

Crystal chemical considerations have led to the prediction of six types of nonstoichiometry for the phases derived from LiMO₃(M = Nb, Ta) within the ternary systems containing oxides of di-, tri-, tetra- and hexavalent cations. Density measurements have allowed to observe the variation of the non-stoichiometry inside these diagrams and to conclude that the oxygen lattice appears as stoichiometric for the compounds containing tetravalent cations (Ti, Zr, Sn) and involves anionic deficit for those including copper or tungsten. The systematic decrease of the ferroelectric Curie temperature, as the composition deviates from LiMO₃. has been explained on the basis of lithium distribution between octahedral and tetrahedral sites and also thanks to the existence of clusters of LiO₄ tetrahedra.