ETUDE DES PROPRIETES ELECTRIQUES, MAGNETIQUES ET STRUCTURALES DES MATRIAUX SUPRACONDUCTEURS (YBACUO ET BISRCACUO) ELABORES PAR TORCHE A PLASMA PDF Download
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LA DECOUVERTE DES NOUVEAUX SUPRACONDUCTEURS A BASE D'OXYDE DE CUIVRE QUI ONT UNE RESISTANCE NULLE A TC=90 K (YBACUO) ET 110 K (BISRCACUO) A PERMIS D'ENVISAGER DES APPLICATIONS A LA TEMPERATURE DE L'AZOTE LIQUIDE (77 K). L'UNE DES APPLICATIONS POSSIBLE EST LE BLINDAGE MAGNETIQUE QUI NECESSITE L'OBTENTION DE GRANDES SURFACES DE MATERIAUX SUPRACONDUCTEURS. PARMI LES METHODES EXPERIMENTALES POUR CE TYPE DE REALISATION, L'UNE DES PLUS PROMETTEUSE SEMBLE LA TECHNIQUE DE PROJECTION PLASMA, ELLE NOUS A PERMIS D'OBTENIR DES COUCHES DE YBACUO ET DE BISRCACUO DE 2 A 6 CM#2 DE SURFACE SUR DES SUBSTRATS D'ALUMINE. LES ECHANTILLONS DE YBACUO, APRES RECUIT THERMIQUE, ONT MONTRE UNE TRANSITION SUPRACONDUCTRICE A 92 K ET UN EFFET MEISSNER DE L'ORDRE DE 16%. LE COURANT CRITIQUE OBTENU PAR DES MESURES DE TRANSPORT ELECTRIQUE A UNE DENSITE COMPRSES ENTRE 60 ET 80 A/CM#2. A PARTIR DES MESURES D'AIMENTATION, A 10 K, ON OBTIENT DES VALEURS L'ORDRE DE 100000 A/CM#2. CES VALEURS SONT COMPARABLES A CELLES OBTENUES PAR D'AUTRES AUTEURS AVEC DES CERAMIQUES FRITTEES. LA MAUVAISE QUAITE DU PRECURSEUR DU COMPOSE 2212 DU BISMUTH A IMPLIQUE DES DEPOTS HETEROGENES POUR CETTE PHASE, UNE TEMPERATURE CRITIQUE A ETE OBSERVEE ENTRE 40 ET 65 K AVEC UNE PETITE TRANSITION A 100 K
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LA DECOUVERTE DES NOUVEAUX SUPRACONDUCTEURS A BASE D'OXYDE DE CUIVRE QUI ONT UNE RESISTANCE NULLE A TC=90 K (YBACUO) ET 110 K (BISRCACUO) A PERMIS D'ENVISAGER DES APPLICATIONS A LA TEMPERATURE DE L'AZOTE LIQUIDE (77 K). L'UNE DES APPLICATIONS POSSIBLE EST LE BLINDAGE MAGNETIQUE QUI NECESSITE L'OBTENTION DE GRANDES SURFACES DE MATERIAUX SUPRACONDUCTEURS. PARMI LES METHODES EXPERIMENTALES POUR CE TYPE DE REALISATION, L'UNE DES PLUS PROMETTEUSE SEMBLE LA TECHNIQUE DE PROJECTION PLASMA, ELLE NOUS A PERMIS D'OBTENIR DES COUCHES DE YBACUO ET DE BISRCACUO DE 2 A 6 CM#2 DE SURFACE SUR DES SUBSTRATS D'ALUMINE. LES ECHANTILLONS DE YBACUO, APRES RECUIT THERMIQUE, ONT MONTRE UNE TRANSITION SUPRACONDUCTRICE A 92 K ET UN EFFET MEISSNER DE L'ORDRE DE 16%. LE COURANT CRITIQUE OBTENU PAR DES MESURES DE TRANSPORT ELECTRIQUE A UNE DENSITE COMPRSES ENTRE 60 ET 80 A/CM#2. A PARTIR DES MESURES D'AIMENTATION, A 10 K, ON OBTIENT DES VALEURS L'ORDRE DE 100000 A/CM#2. CES VALEURS SONT COMPARABLES A CELLES OBTENUES PAR D'AUTRES AUTEURS AVEC DES CERAMIQUES FRITTEES. LA MAUVAISE QUAITE DU PRECURSEUR DU COMPOSE 2212 DU BISMUTH A IMPLIQUE DES DEPOTS HETEROGENES POUR CETTE PHASE, UNE TEMPERATURE CRITIQUE A ETE OBSERVEE ENTRE 40 ET 65 K AVEC UNE PETITE TRANSITION A 100 K
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LES MULTICOUCHES FE/TB PEUVENT PRESENTER UNE FORTE ANISOTROPIE MAGNETIQUE PERPENDICULAIRE NECESSAIRE A LA REALISATION D'UN MILIEU D'ENREGISTREMENT MAGNETIQUE HAUTE DENSITE. LES MULTICOUCHES ETUDIEES ONT ETE ELABOREES, SOIT PAR PULVERISATION CATHODIQUE RF, SOIT PAR EVAPORATION SOUS ULTRA-VIDE, PUIS CARACTERISEES PAR SPECTROMETRIE MOSSBAUER PAR ELECTRONS DE CONVERSION, PAR DIFFRACTION DE RAYONS X AUX PETITS ANGLES ET GRANDS ANGLES ET PAR MESURES D'AIMANTATION. LE GRAND NOMBRE D'ECHANTILLONS PULVERISES ETUDIES A PERMIS D'ETABLIR UN DIAGRAMME PRECIS DES CARACTERISTIQUES STRUCTURALES ET MAGNETIQUES DES COUCHES DE FER DANS UN LARGE DOMAINE D'EPAISSEURS DE FER ET DE TERBIUM (E#F#E COMPRIS ENTRE 0,22 ET 3,35 NM, E#T#B ENTRE 0,20 ET 2,40 NM), A PARTIR DE VALEURS TRES FAIBLES, CORRESPONDANT A DES MULTICOUCHES AMORPHES, JUSQU'A PRESENT PEU EXPLOREES PAR SPECTROMETRIE MOSSBAUER. LES COUCHES DE FER CRISTALLISENT POUR E#F#E EGALE A 2,3 NM. LES COUCHES AMORPHES, D'ABORD MODULEES EN COMPOSITION, PRESENTENT AUSSI, A PARTIR DE 1,2 NM DE FER NOMINAL, UNE ZONE DE FER AMORPHE PUR AU CENTRE DES COUCHES DE FER, QUI MODIFIE FORTEMENT LES PROPRIETES MAGNETIQUES DES MULTICOUCHES. CES RESULTATS ONT ETE CONFIRMES PAR LA DEPOSITION SELECTIVE DE FER 57, QUI PERMET UNE ANALYSE A L'ECHELLE DE LA MONOCOUCHE. L'OBSERVATION SEPAREE DES DEUX INTERFACES FE/TB ET TB/FE A MONTRE QU'ELLES SONT IDENTIQUES DANS LES COUCHES AMORPHES, MAIS TRES DIFFERENTES DANS LES COUCHES CRISTALLISEES. LES PROPRIETES MAGNETIQUES, EN PARTICULIER LA DIRECTION D'ANISOTROPIE, ONT ETE INTERPRETEES DE MANIERE COHERENTE A PARTIR DES DIFFERENTES ZONES MAGNETIQUES OBSERVEES. LE DOMAINE D'ANISOTROPIE MAGNETIQUE PERPENDICULAIRE EST OBTENU POUR DE FAIBLES EPAISSEURS DE FER. L'IRRADIATION AUX IONS EFFECTUEE AU GANIL A MIS EN EVIDENCE UNE ETAPE INEDITE DE DEMIXION DU FER ET DU TERBIUM. L'ETAPE USUELLE DE MELANGE N'EST OBSERVEE QU'AU DESSUS D'UN POUVOIR D'ARRET ELECTRONIQUE SEUIL VOISIN DE 22 KEV/NM.
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CE TRAVAIL DE THESE S'INSCRIT DANS LE CADRE GENERAL DE L'ETUDE DES CUPRATES SUPRACONDUCTEURS A HAUTE TEMPERATURE CRITIQUE. DES TECHNIQUES DE DIFFUSION DE NEUTRONS ET DE RAYONS X ONT ETE EMPLOYEES POUR LA CARACTERISATION DES DISTORSIONS STRUCTURALES INCOMMENSURABLES DANS LES COMPOSES DE LA FAMILLE BI#2SR#2CA#N#-#1CU#NO#2#N#+#4#+#Y ET POUR L'ETUDE DE LEUR ROLE DANS LE TRANSFERT DE CHARGE VERS LES PLANS CUO#2. NOUS AVONS AFFINE LES STRUCTURES MODULEES DES PHASES N=1 ET N=2 A PARTIR DE RESULTATS DE DIFFRACTION DE NEUTRONS ET DE RAYONS X SUR MONOCRISTAUX. NOUS AVONS REVELE L'EXISTENCE D'UN DESORDRE INDUIT DANS LA PHASE DE LA MODULATION STRUCTURALE PAR L'INCORPORATION DES ATOMES D'OXYGENE SUPPLEMENTAIRES DANS LES BICOUCHES BIO. NOUS AVONS ETABLI QUE LE TRANSFERT DE CHARGE SE FAIT PAR LA NON-STOECHIOMETRIE D'OXYGENE ET SON ORDRE LOCAL, COMME DANS LE SYSTEME YBA#2CU#3O#6#+#Y. PAR DIFFUSION INELASTIQUE DES NEUTRONS NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE DANS LE SYSTEME BI#2SR#2CACU#2O#8#+#Y UNE BRANCHE DE PHONONS OPTIQUE LONGITUDINALE QUI REAGIT A LA SUPRACONDUCTIVITE ET QUI CONSTITUE UNE BONNE SONDE POUR ETUDIER LA CONTRIBUTION DE L'INTERACTION ELECTRON-PHONON AU MECANISME DE SUPRACONDUCTIVITE A HAUTE TEMPERATURE CRITIQUE. DANS LA LIMITE ISOLANTE NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE L'EXISTENCE D'UN ORDRE ANTIFERROMAGNETIQUE DES SPINS DES IONS CU#2#+ DANS LE SYSTEME BI#2SR#2PRCU#2#8#+#Y ET, EN MEME TEMPS, D'UNE TRANSITION DE PHASE SUBTILE QUI CONCERNE LA SYMETRIE MOYENNE DE LA STRUCTURE MODULEE, ANNONCEE PAR DES EFFETS PRECURSEURS QUI POURRAIENT INDIQUER UNE LOCALISATION PLUS OU MOINS CORRELEE DES PORTEURS DE CHARGE DANS LES PLANS CUO#2. L'ENSEMBLE DE NOS RESULTATS MONTRE QUE LES CUPRATES AU BISMUTH POSSEDENT LA MEME PHYSIQUE DES PLANS CUO#2 QUE LES FAMILLES LA#2#-#XSR#XCUO#4 ET YBA#2CU#3O#6#+#Y, EN SE SITUANT AU CARREFOUR DE TROIS INSTABILITES: UNE TRANSITION METAL-ISOLANT, UNE INSTABILITE ANTIFERROMAGNETIQUE ET UNE INSTABILITE STRUCTURALE SPECIFIQUE DES PLANS CUO#2
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LES PERFORMANCES DESORMAIS INTERESSANTES DES SUPRACONDUCTEURS A HAUTE TEMPERATURE CRITIQUE DECOUVERTS DANS LES ANNEES 86/87 RENDENT POSSIBLE L'ETUDE ET LA REALISATION DE SUSPENSIONS MAGNETIQUES SUPRACONDUCTRICES STABLES TOTALEMENT PASSIVES CONTRAIREMENT AUX PALIERS MAGNETIQUES CLASSIQUES. LES OXYDES SUPRACONDUCTEURS SONT DES MATERIAUX COMPLEXES, AUSSI POUR OPTIMISER LES PERFORMANCES D'UNE SUSPENSION MAGNETIQUE ASSOCIANT AIMANTS PERMANENTS ET SUPRACONDUCTEURS, IL EST NECESSAIRE DE REALISER DE NOMBREUSES CARACTERISATIONS EXPERIMENTALES. DIFFERENTS PARAMETRES ONT ETE RETENUS: FORCES VERTICALE ET TRANSVERSALE ESSENTIELLES POUR LA LEVITATION, COURBE D'AIMANTATION QUI REGIT L'INTERACTION MAGNETIQUE, MAIS AUSSI LES CARTES DE FLUX PIEGE QUI PERMETTENT D'OBTENIR LA REPARTITION DES COURANTS MACROSCOPIQUES ET LA STRUCTURE GRANULAIRE DE L'ECHANTILLON. LES ECHANTILLONS SUPRACONDUCTEURS UTILISES SONT DES COMPOSES D'YBACUO ELABORES SOUS CHAMP MAGNETIQUE AU LABORATOIRE E.P.M. POUR DEVELOPPER DES FORCES DE LEVITATION IMPORTANTES, IL EST NECESSAIRE D'ASSOCIER DES PASTILLES SUPRACONDUCTRICES A GROS GRAINS ORIENTES ET DES STRUCTURES D'AIMANTS A FORT GRADIENT DE CHAMP. LES FORCES DE STABILISATION TRANSVERSALE EXIGENT DES STRUCTURES D'AIMANTS PERMANENTS A FORT GRADIENT DE CHAMP TRANSVERSAL, UN VOLUME SUPRACONDUCTEUR AIMANTE IMPORTANT ET UN REFROIDISSEMENT SOUS CHAMP. QUELQUES SIMULATIONS NUMERIQUES SIMPLES ONT PERMIS DE MIEUX COMPRENDRE L'INFLUENCE DES DIFFERENTES STRUCTURES D'AIMANTS SUR LES SUPRACONDUCTEURS. ENFIN, UN PREMIER DIMENSIONNEMENT DE SUSPENSION MAGNETIQUE A STRUCTURE HYBRIDE DISSOCIEE ALLIANT TRES BONNES PERFORMANCES VERTICALES ET UNE STABILITE TRANSVERSALE ET LA REALISATION D'UN COUPLEUR MAGNETIQUE SUPRACONDUCTEUR UTILISANT LES INTERACTIONS MAGNETIQUES TRANSVERSALES ENTRE SUPRACONDUCTEURS ET DES STRUCTURES D'AIMANTS ONT CONCLUT CETTE ETUDE
Author: ABDELMAJID.. BOUANANI
Author: ABDELMAJID.. BOUANANI
Author: FABIENNE.. RICHOMME
Author: LIDA.. DOLOC-VASILIU
Author: PATRICK.. HIEBEL