Elaboration et caractérisation physico-structurale des céramiques supraconductrices à haute température critique

Abstract

Ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre des voies d’accès aux composés supraconducteurs à haute température critique. Il apporte une nouvelle approche expérimentale appartenant à la chimie douce pour l’obtention du composé LaBaCaCu3Oy (La1113) déficient en oxygène. De différentes méthodes de caractérisations expérimentales ont été utilisées afin de valider cette nouvelle approche ; à savoir, la diffraction des rayons X, analyse par microscopie électronique à balayage (MEB), analyse par énergie dispersive (EDAX), la susceptibilité magnétique AC. L’investigation expérimentale a révélé, d’une part, que la nouvelle approche expérimentale est adéquate pour l’obtention du composé La1113 déficient en oxygène avec une très bonne cristallinité et que le degré de pureté de l’échantillon est considérable. D’autre part, son caractère supraconducteur s’est manifesté par la révélation de la température critique Tc = 63K. Par la suite, Cette étude s’est étalée sur deux axes. Le premier axe, consiste à l’utilisation de l’approche proposée pour l’obtention des composés substitués en Sr sur le site Ba (LaBa(1-x)SrxCaCu3Oy) afin de statuer sur l’effet de cette approche sur l’évolution de la taille moyenne des grains et par conséquent sur celle de la température critique. Les résultats obtenus ont montré que ; d’une part, la méthode de préparation n’a pas d’effet négatif sur le comportement des composés substitués appartenant au système La-Ba-Ca-Sr-Cu-O déficient en oxygène même avec l’apparition de zones poreuses sur la surface des composés substitués. La taille moyenne des grains a connu une diminution en fonction de l’augmentation du taux du substituant et que x= 0.2 est un taux critique. La mesure de la Tc vient conforter ce résultat. Cette dernière diminue de Tc de 63K(x=0) à 57K (x =0.2) et se stabilise à cette valeur pour x= 0.4. Concernant le deuxième axe, il s’est porté sur une exploration expérimentale plus approfondie pour connaitre les limites et/ou faisabilité de l’approche proposée pour la préparation des composés supraconducteurs a haute température critique a base de bismuth (BSCCO), à savoir Bi2223 choisi pour sa difficultés de croissance et stabilité et le composé Bi2212, ainsi que les composés(LBCO) comme LaB2Cu3Oy déficient en oxygène. Pour ces composés, la nouvelle approche a permis d’accéder aux composés a base de bismuth en rencontrant les mêmes difficultés au niveau de la croissance des composés obtenu par autres voies. Pour le composé a base de lanthane une amélioration de l’approche expérimentale (400°C/24h/O2) est nécessaire pour une amélioration de la qualité du composé