Influence de l'élément chalcogene sur la formation de composés définis dans les systèmes SnX-Bi2X3 (X = Te, Se, S). Conséquences sur les propriétés électroniques

Abstract

Ce travail concerne la recherche de nouveaux matériaux à propriétés thermoélectriques. La détermination des domaines monophasés et biphasés des sections quasi-binaires SnX-BizX) et SnTe-Bi (X = Te, Se, S) et le tracé des diagrammes d'équilibres entre phases ont été effectués à partir des analyses radiocristallographique (DRX),. thermiques (ATD,DSC) et spectroscopique (Môssbauer de Sn et de Te). L'influence de l'élément chalcogène est structuralement importante et conditionne la nature des domaines monophasés des systèmes SnX-BizX) : solutions solides primaires ou phases intermédiaires. " C'est ainsi que l'élément tellure favorise la formation de larges domaines de solutions solides, de substitution pour le composé de base tridimensionnel SnTe, et d'intercalation pour le domaine du composé lamellaire Bi2Te3. L'élément sélénium ne permet pas l'existence de tels domaines et conduit à la formation de nombreuses phases: Sn4Bi2Se1, Sn2Bi2Se3, et SnBi4Se1, L'élément soufre adopte un comportement intermédiaire entre ceux du tellure et du sélénium. Ceci se traduit par la formation d'une phase non stoechiométrique dans un domaine de composition mal défini. Les paramètres structuraux ont été déterminés par la méthode Rietveld (DRX) associée à l'analyse par spectrométrie Missbauer. L'évolution des propriétés thermique et électrique (coefficient Seebeck, conductivité électrique) met en évidence des comportements différents selon la structure et la composition du domaine étudié.