Chimie minérale structurale
Nouvelles familles de composés fluorés des éléments alcalino-terreux. Etudes cristallographiques, structurales, thermodynamiques, magnétiques, ...
I. Préparation et caractérisations physico-chimiques des composés fluorés des éléments alcalino-terreux ou du plomb (chimie inexistante à l'époque)
- Les équilibres de dissociation des fluoborates anhydres de calcium, strontium et baryum. L'hémifluoborate de baryum. R. de PAPE et J. RAVEZ, C.R. Acad. Sc. Paris, 259, 3549, 1964.
- Les systèmes MF2 - FeF2 - FeF3 (M = Ca, Sr, Ba) à 700°C. J. RAVEZ, R. de PAPE et P. HAGENMULLER, Bull. Soc. Ch. Fr., 4375, 1967.
- Les systèmes MF2 - CrF2 - CrF3 (M = Ca, Sr, Ba) à 700°C. D. DUMORA, J. RAVEZ et P. HAGENMULLER, Bull. Soc. Ch. Fr., 2010, 1971.
- Filiation structurale des phases dérivées de BaFeF5. J. RAVEZ, R. von der MÜHLL et P. HAGENMULLER, J. Sol. State Chem., 14, 20, 1975.
- Les matériaux ferroélectriques et leurs applications. J. RAVEZ et F. MICHERON, "Faisons le point", Actualité Chim., Janvier, 1979.
Chimie de l'Etat Solide
Ferroélectriques - Ferroélastiques - Transitions de phases - Relaxations diélectriques -
Relaxeurs.
Prédiction de nouvelles familles ferroélectriques fluorées ou
oxyfluorées.
Monocristaux - Relations propriétés non linéaires - distorsions structurales - Etudes
structurales, diélectriques, piézoélectriques, pyroélectriques, d'optique non linéaire,
...
II. La ferroélectricité en Chimie de l'Etat Solide
Les ferroélectriques présentent des propriétés particulières : groupe spatial non centrosymétrique et polaire, cycle d'hystérésis P = f(E), maximum de la permittivité réelle à la température de transition (TC),… Ils possèdent en outre des propriétés piézoélectriques, pyroélectriques, électro-optiques, et d'optique non linéaire performantes.
De nouvelles compositions des trois grandes familles perovskites, "bronzes quadratiques de tungstène" et LiNbO3 ont été préparées et caractérisées par plusieurs techniques : études cristallographiques, diélectriques, thermodynamiques, optiques, de thermocourants,… La variation de la température de Curie TC avec la composition a été explicitée à partir de considérations de liaison chimique : taille, coordinence et configuration particulière des cations, covalence des liaisons, ordre cationique, non-stoechiométrie,… Un effort important a été porté sur le cas de la substitution F-O en raison de son aspect inédit. Le rendement harmonique en optique non linéaire Rh(ONL) croît comme la valeur de TC. Des couplages ferroélectriques-ferroélastiques ont été observés. L'attention a été également portée sur les phénomènes de relaxation diélectrique ; les relations entre la valeur de la fréquence de relaxation fr et l'échelle des défauts ont été précisées.
L'ensemble de ces recherches fondamentales présente un grand intérêt en vue d'optimiser les performances des matériaux utilisés pour différents types d'applications : condensateurs, détecteurs infrarouge, modulateurs, oscillateurs paramétriques, enregistreurs holographiques, …
- Relations between Curie temperature and chemical bond in octahedral monodimensional ferroelectrics. J. RAVEZ, Phase Transitions, 33, 53, 1991.
- New considerations on the role of covalency in ferroelectric niobates and tantalates. A. VILLESUZANNE, C. ELISSALDE, M. POUCHARD and J. RAVEZ, Europ. Phys. J., B6, 307, 1998.
- Crystalline network influence on the variation of TC with the F-O substitution rate in oxyfluorides derived from octahedral-type ferroelectric oxides. J. RAVEZ, C. R. Acad. Sci., 2 (II), 415, 1999.
- Ferroelectricity in solid state chemistry. J. RAVEZ, C.R. Acad. Sci., ser. IIc, 3, 267, 2000.
- The ferroelectric non-stoichiometric LiTaO3-type phases. J. RAVEZ, G.T. JOO, J. SENEGAS and P. HAGENMULLER, Jpn. J. Appl. Phys., 24, 1000, 1985.
- Some solid state chemistry aspects of lead-free relaxor ferroelectrics. J. RAVEZ and A. SIMON, J. Solid State Chem., 162(2), 260, 2001.
III. Prédiction, mise en évidence et étude de nouvelles familles ferroélectriques et/ou ferroélastiques
- sous-groupe ponctuel d'une phase prototype de plus haute symétrie (ferroélasticité)
- groupe ponctuel polaire laissant présager la possibilité d'une inversion de polarité sous champ électrique (ferroélectricité)
- SrAlF5, Na2MgAlF7, K3Fe5F15, Pb5Cr3F19,
- K3MoO3F3, Bi2TiO4F2, Na5W3O9F5, Pb5W3O9F10.
- Non linear properties of fluorides. J. RAVEZ, Inorganic Solid Fluorides, Academic Press, 469, 1985.
- The ReO3-related structure ferroelastic fluorides. J. RAVEZ and A. MOGUS-MILANKOVIC, Jpn. J. Appl. Phys., 24, 687, 1985.
- Solid state chemistry and non-linear properties in Tetragonal Tungsten Bronzes materials. A. SIMON and J. RAVEZ, C.R. Chimie, 9(10), 1268, 2006.
- Les oxyfluorures ferroélectriques en 1986. J. RAVEZ, Rev. Chim. Minér., 23, 460, 1986.
- The inorganic fluoride and oxyfluoride ferroelectrics. J. RAVEZ, J. Phys. III, 7, 1129, 1997.
- Transitions de phases multiples et propriétés ferroïques de Pb5Al3F19. J. RAVEZ and S.C. ABRAHAMS, C. R. Acad. Sc., 1 (IIc), 15, 1998.
- Structure-property correlation over five phases and four transitions in Pb5Al3F19. S.C. ABRAHAMS, J. RAVEZ, H. RITTER and J. IHRINGER, Acta Crystallogr. sect B: Struct. Sci., 59(5), 557, 2003.
Science des matériaux et applications
Nouveaux relaxeurs performants exempts de plomb (respect de
l'environnement)
Condensateurs multi-couches - Céramiques composites (furtivité) - Etudes
diélectriques, des microstructures, des nanostructures, ...
IV. Les relaxeurs sans plomb
- Lead-free relaxors. A. SIMON and J. RAVEZ, Handbook of Advanced Dielectric, Piezoelectric and Ferroelectric Materials, Woodhead Publishing Series in Electronic and Optical Materials, 896, 2008.
V. Nouveaux diélectriques pour applications (Sciences des Matériaux)
- Propriétés de diélectriques ferroélectriques oxyfluorés. Application aux condensateurs céramiques multicouches. A. BEAUGER, A. LAGRANGE, C. HOUTTEMANE et J. RAVEZ, Proc. Internat. Conf. on New Trends in Passive Compounds, PARIS, 10, 1982.
- Influence de l'ajout de BaLiF3 sur les propriétés cristallographiques et diélectriques de BaTiO3. A. BENZIADA-TAÏBI, J. RAVEZ et P. HAGENMULLER, J. Fluor. Chem., 26, 395, 1984.
- STEM study of the sintering mechanism of BaTiO3 with LiF. A. POTIN, J. RAVEZ and J.P. BONNET, High Tech Ceramics, 1525, 1987.
Diélectriques absorbants en hyperfréquence
Cette activité concerne des céramiques à couches d'arrêt : grains semi-conducteurs de type ferrite ou SrTiO3 et joints de grains isolants. Des études systématiques ont permis de relier la composition, le mode d'élaboration et la microstructure (microscopie électronique à balayage) aux performances en vue d'applications diverses : résonateurs, absorbants micro-ondes, furtivité,…- Propriétés diélectriques en hautes fréquences de céramiques à couches d'arrêt de type SrTiO3. J. RAVEZ, A. SIMON, J.P. BONNET, C. DENAGE et J.L. MIANE, J. Phys. Chem. Solids, 50, 1041, 1989.
- Dispersions diélectriques et d'impédance et énergies d'activation de céramiques à couches d'arrêt de type spinelle non stoechiométrique. A. LARGETEAU, J.M. REAU et J. RAVEZ, Physica Status Solidi (a), 121, 627, 1990.
- Elaboration et caractérisation de céramiques à couches d'arrêt de type ferrite spinelle stoechiométriques. A. LARGETEAU, J.P. BONNET, C. DENAGE et J. RAVEZ, Silicates Industriels, 56, 103, 1991.