Effet des dopages dans les manganites Re(A)MnO3 (Re=terre rare, A=alcalin).

Abstract

Ce travail est consacré à l’étude de l’effet du dopage dans le site de lanthane sur les propriétés structurales et de magnétorésistance des manganites polycristallines La0.7- xCexCa0.3MnO3 ( 0≤x≤0.3 ) et La0.55-xYxBi0.15Ca0.3MnO3 ( 0≤x≤0.2). Deux séries d’échantillons ont été préparées par la méthode de la réaction à l’état solide, puis caractérisées par diffraction des rayons X (DRX), la microscopie électronique à balayage (MEB) couplée par la microanalyse (EDAX) et les mesures de susceptibilité magnétique et de résistivité électrique. Pour la série La0.7-xCexCa0.3MnO3 ( 0≤x≤0.3 ), l’analyse par DRX montre que l'élément dopant n’est pas complètement soluble dans les composés dopés. Les paramètres de maille diminuent aussi avec le dopage. L’affinement de ces derniers est réalisé avec une structure orthorhombique en tenant compte de la phase secondaire CeO2. L'observation par MEB montre un changement dans la morphologie des grains et de la porosité des échantillons par le dopage. Les courbes d'aimantation en fonction de la température présentent une transition de l’état paramagnétique à l’état ferromagnétique dans tous les composés. Une diminution de la température de Curie TC parle dopage est révélée. Les mesures de résistivité en fonction de la température montrent une transition isolant-métal dans tous les composés et dont la température Tp diminue avec le dopage. La magnétorésistance (MR) calculée pour un champ magnétique de 5T augmente progressivement de 39,52% pour x = 0 à 66,18% pour x = 0,3. Pour les composés La0.55-xYxBi0.15Ca0.3MnO3 ( 0≤x≤0.2 ), l'analyse DRX montre que tous les composés cristallisent dans une structure orthorhombique et confirme leur pureté. L’observation par MEB montre que le dopage par l'yttrium provoque un changement significatif dans la microstructure des échantillons. Les mesures de résistivité en fonction de la température montrent une transition isolant-métal dans tous les composés. Pour x=0.2 cette dernière est observée seulement pour H=5T. Le dopage par l’yttrium provoque une augmentation de la résistivité et une diminution de la température de transition isolant-métal. Une forte magnétorésistance de 91.81% pour x=0 et 81.73% pour x=0.1 est enregistrée pour un champ magnétique de 5T . Le fit des courbes de résistivité des deux séries d’échantillons est réalisé en utilisant plusieurs modèles théoriques pour comprendre le mécanisme de conduction de ces composés