Experimental investigation of structure - property relationships and dimensionality aspects in some cobalt and vanadium oxides

Etude expérimentale des relations structure-propriétés et des effets de dimensionnalité dans des oxydes de cobalt et de vanadium

Srinivasa Rao Popuri (1)

1 ICMCB - Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux

Lamellar cobalt double oxides and vanadium oxides have recently attracted tremendous interestafter the discovery of their interesting thermoelectric properties. Our efforts aimed at synthesizingnovel related compounds using standard solid state, ion exchange and/or hydrothermaltechniques. In order to modulate and optimize their thermoelectric characteristics, we have tunedthe composition of cobalt double oxides by appropriate substitutions. In quasi 1D vanadiumoxides, the interplay between spin, charge and orbital degrees of freedom often leads toremarkable properties. Here we dealt with three different polymorphs of vanadium dioxide,namely M1, A and B. We explored the several novel systems by constructing systematic phasediagrams. We also studied the effect of Mo and Cr:V substitution on the stability of thesepolymorphs and characterized their electronic properties in relation with the structural phasetransition mechanisms. Finally, we explored their potentiality for thermoelectric applications.

Les oxydes doubles lamellaires de cobalt et les oxydes de vanadium ont récemment suscité un vifintérêt suite à la découverte de leurs propriétés thermoélectriques prometteuses. Nos efforts visentà synthétiser de nouveaux composés dérivés de ces systèmes en utilisant la synthèse à l'étatsolide, l'échange d'ions et/ou les techniques hydrothermales. Afin de moduler et d'optimiser leurscaractéristiques thermoélectriques, nous avons ajusté la composition des oxydes de cobalt grâce àdes substitutions appropriées. Au sein du dioxyde de vanadium quasi-1D, nous avons considérétrois différentes structures polymorphes : M1, A et B. Nous avons exploré les différents systèmesen construisant l’ensemble des diagrammes de phases. Nous avons également étudié l'effet de lasubstitution du vanadium par le molybdène et le chrome sur la stabilité de ces structurespolymorphes et caractérisé leurs propriétés électroniques en relation avec les mécanismes detransition de phase.

Mots clés: Layered cobalt oxides; Solid state and hydrothermal synthesis; Polymorphs of VO2; Metal-insulator transitions; Kinetic phase diagrams; Thermoelectric properties

Mots clés: Oxydes de cobalt lamellaires; L'état solide et la synthèse hydrothermale; Polymorphes de VO2; Transitions métal-isolant; Les diagrammes de phases cinétiques; Propriétés thermoélectriques

Domaines: Autre; Autre

Srinivasa Rao Popuri. Experimental investigation of structure - property relationships and dimensionality aspects in some cobalt and vanadium oxides. Other. Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2012. English. ⟨NNT : 2012BOR14665⟩. ⟨tel-00927123⟩