Les manganites de structures orthorhombique et hexagonale

Abstract

Ce mémoire effectue principalement l'étude comparative, par diffusion Raman, de deux types de manganite, soit les (Nd, Pr, Sm)MnO[indice inférieur 3] et le ErMnO[indice inférieur 3], respectivement de structure orthorhombique et hexagonale. L'étude détaillée des phonons de ces cristaux apporte des éléments de compréhension importants sur l'origine du caractère multiferroique des manganites hexagonaux et sur l'origine des structures Raman associé a la propagation d'onde orbitale chez les manganites orthorhombiques. Tout d'abord, les modes de vibration présents dans les spectres Raman sont soigneusement identifiés et décrits pour les deux types de manganite. Puisque ces cristaux ont une structure différente, il en résulte des spectres phononiques et des régies de sélection différents. Ensuite, une étude détaillée du comportement énergétique des phonons du cristal hexagonal en fonction de la température est effectuée. Certains modes de vibration subissent un durcissement à la température de Neel, signifiant ainsi qu'il y a un fort couplage magnétique avec le réseau. Ce phénomène engendre plutôt le ramollissement de certains phonons chez les manganites orthorhombiques. De plus, un modèle théorique est utilisé pour décrire avec succès ces deux comportements opposés engendrés par un couplage spinphonon. Finalement, les spectres d'ordre supérieur au régime phononique sont analysés avec soin pour les deux types de manganite. II se trouve que les structures Raman associées aux orbitons pour le cristal orthorhombique sont aussi présentes chez le manganite hexagonal. La propagation d'onde orbitale n'étant pas possible pour le cristal hexagonal, il est plausible que des impuretés d'oxyde de manganèse soient à l'origine de ces structures Raman chez les deux types de manganite. Cela réfuterait donc leur association à des orbitons pour le cristal orthorhombique.