Impact du dopage par différents éléments de transition sur la structure, le coefficient de la température de la résistivité et la magnétorésistance d’une manganite pérovskite

Abstract

Les manganites à valence mixte ont une variété des propriétés physiques notamment le caractère magnétorésistif. L’étude de l’impact du dopage au site Mn par les éléments métalliques de transition TE= Al, Ti, Fe, Sn, Cu et Zn sur: la structure, la microstructure, les propriétés électriques, le coefficient de la température de la résistivité et la magnétorésistance des manganites 𝐿𝑎0.7𝐶𝑎0.18𝐵𝑎0.12𝑀𝑛0.95𝑇𝐸0.05𝑂3 est l’un des objectifs visés dans la présente étude. Nous avons préparé des échantillons par la méthode de réaction à l’état solide et nous avons les caractérisés par les différentes techniques, DRX, MEB, EDAX et FTIR. Ces caractérisations montrent respectivement la bonne cristallisation de nos produits selon le système orthorhombique du groupe d’espace Pnma, la surface des échantillons a le caractère poreux et granulaire dont la taille des grains est de l’ordre micrométrique et la pureté de nos échantillons. Des mesures de la résistivité par la technique des quatre points sous un champ magnétique de 0 tesla et 1 tesla ont montré le caractère magnétorésistifs de nos échantillons avec la présence de la transition métal-isolant. Elles montrent également que le composé dopé par le Sn présente une meilleure valeur de la MR% qui atteint 23. 23% à 35 K et une amélioration du TCR% =1.92% par rapport aux autres composés. A la base de ces résultats, nous avons choisi le dopant Sn qui fait l’objet de l’étude de l’effet du taux de dopage sur la structure, la microstructure, les propriétés électriques, le coefficient de la température de la résistivité et la magnétorésistance des manganites 𝐿𝑎0.7𝐶𝑎0.18𝐵𝑎0.12𝑀𝑛1−𝑥𝑆𝑛𝑥𝑂3 avec x=0.00, 0.06 et 0.12. Nous avons suivi la même technique de la préparation et les mêmes méthodes de caractérisation sous les mêmes conditions appliquées dans la première série. Celles-ci ont montré que la variation du taux du dopant Sn n’affecte pas la structure cristallographique et le caractère de la surface de nos composés. Tandis qu’une amélioration considérable de la valeur de la MR% qui atteint 40% et une amélioration de la valeur du TCR%= du composé dopé de x=0.12 ont été obtenues. Le fit des courbes de résistivité des deux séries d’échantillons est réalisé et il présente un bon ajustement des courbes de résistivité expérimentales avec les courbes calculées. Ces dernières sont formées de la combinaison de la résistivité due aux défauts cristallins, à l’interaction de faible localisation, à l’interaction électro-électron et à l’interaction électron – phonon dans l’état métallique et du modèle de saut à portée variable(VRH) et /ou du modèle de la conduction par le saut de petit polaron adiabatique dans l’état isolant.