Etablissement Université de Béjaia - Abderrahmane Mira Affiliation Département de Physique Auteur ALI, Khalfi Directeur de thèse Zoubir,

Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement Université de Béjaia - Abderrahmane Mira Affiliation Département de Physique Auteur ALI, Khalfi Directeur de thèse Zoubir, Derriche (Professeur) Filière Physique Diplôme Doctorat Titre Microstructures et facteurs limitant le courant critique dans les céramiques supraconductrices de type Yba2 Cu3O7-x: élaboration et caractérisation Mots clés Céramiques supraconductrices, Massives,Textures, YBa2 Cu3O7-x, Thermique, Désorientation, Caractérissation courant fort, Structure, microstructure, Propriétés &l&ctriques, Champs propre, Lampes minces, Joint de grains.* Résumé Au courant de ces dernières années les recherches se sont orientées surtout sur la possibilité d’obtenir des matériaux texturés présentant de fortes densités de courant critique, typiquement de quelques 100 A/mm2 à 77K sous champs propre, a pour effet de diminuer l’effort entrepris sur l’étude des céramiques frittées, dont les performances électrique plafonnaient 10A/mm2 à 77K. Les recherches entreprises dans cette thèse tenteront de préciser la part respective de chaque paramètre responsable de cet écart. Ils peuvent être réparties en quatre grands domaines. * Caractérisation macroscopique des propriétés électriques et thermiques de céramiques d’YBa2Cu.O7-X à grains fins (...=1...m). Elles ont permis de valider les techniques expérimentales , d’appréhender et d’identifier la part respective sur le rôle des paramètres chimiques, thermiques et de la formes. * Caractérisation électrique intra et inter-grain de céramique dites à gros grains (... = 1mm). Pour ce faire plusieurs micro contacts ont été déposé sur un meme grain ou sur des grains adjacents. Les mesures ont été réalisées à température ambiante et à 77K, sur des lames de 150 à500...m d’épaisseur prélevées au sein de métaux ne contenant que quelques grains en épaisseur. Les résultats obtenus montrent que chaque joint de grains à un comportement individuel. Certains d’entre eux affectent de façon catastrophique le courant critique, d’autres ne diminue que de très peu d’un rapport de (Icg/Icj.g)= 3. En revanche les corrélations entre structure des joints et propriétés n’ont pas pu être établies clairement. *Caractérisation des structures et Microstructures par microscopie Électronique à Transmission (MET). Les observations réalisées par Microscopie Optique (MO) sur des matériaux texturés ont montré l’existence de défauts au sein des grains. Ils se présentent sous la forme de lamelles, elles même constituées de domaines de quelques dizaines de nanomètres faiblement désorientés les uns par rapport aux autres. La texturisation n’est donc qu’apparente. Paradoxalement à certains travaux, cette étude montre que les échantillons fortement texturés par fusion de zone présentent des valeurs de désorientation importantes (jusqu’à 25°), (pr&sentant un rapport de 5 entre les deux régions du barreau), même dans les régions au sein desquelles transitent de fortes valeurs de courant. Cependant, l’effet de texturisation permet d’orienter les plans (001) parallèlement à l’axe du barreau, c’est à dire parallèlement à la direction du courant. Comme on a pu observé que dans les échantillons texturés par fusion de zone le degré de désorientation entre les diverses entités cristallines (plaquettes cristallines, lamelles ou blocs cristallins) varrie en fonction de l’échelle à laquelle il est considéré. Par ailleurs des observations réalisées sue des céramiques à grains fins contenant des traces de carbone ont confirmé que le matériau de structure otyhorombique est majoritairement maclé.Les diagrammes de diffraction électronique réalisées au niveau d’une fracture présente dans le matériau, ont révélé la coexistence apériodique , au sein d’un même cristal, d’au moins deux phases; YBa2Cu3O7-x et YBa2Cu4O8. Le passage de l’une à l’autre correspond à une nette désorientation des plans (001). Il pourrait résultait de l’insertion d’une couche de CuO. Ces observations conduisent à associer la présence de ce carbone à des perturbations du réseau cristallin, notamment au voisinage des interfaces. *Étude de la relation entre dimensions des échantillons et propriétés supraconductrices. En référant à des données extraites de la littérature; on a développé une méthodologie qui permettra d’appréhender les relations existant entre la taille des céramiques et leur courant critique, on a ainsi proposé un modèle rendant compte des effets complexes du champ magnétique "propre" induit par le courant basé sur celui de Desch et Blatter . Leur analyse est basée sur un ensemble de mesures très complémentaires de courant de transport sous champ magnétique statique et cycles d’hystérésis en courant alternatif. Date de soutenance 2002 Cote 530D/54 Pagination 248 f. Illusatration figr.;tabl. Format 30 cm Notes Références Statut Soutenue