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Theses

Chemistry and physical properties of normal valence and hypervalent polar chalcogenides

Résumé : Ces travaux de thèse portent sur l’étude des propriétés chimiques et physiques de chalcogénures polaires (CPs) à valence normal ou hypervalents. Ces composés appartiennent à la famille des intermétalliques polaires, et s’inscrivent donc dans le champ d’étude de la chimie des intermétalliques. Le but premier de cette étude est la synthèse de nouveaux composés de structure cristalline complexe, afin d’étudier la relation entre la structure cristalline, la nature des liaisons chimiques et les propriétés physiques, déterminées par des mesures expérimentales et des analyses théoriques. Les CPs ont été choisis comme matériaux d’étude car ils se situent à la frontière entre les matériaux métalliques et non-métalliques. Pour ces matériaux (les CPs), les propriétés chimiques sont gouvernées par l’interaction entre les différents types de liaisons – covalente, métallique et ionique – ouvrant la voie à l’étude des liens entre structure cristalline et liaisons chimiques. La recherche de matériaux à structure complexe permet de cibler de potentiels matériaux thermoélectriques prometteurs, puisque la complexité structurale est souvent reliée à une faible conductivité thermique, qui est une propriété clé des thermoélectriques. Les matériaux thermoélectriques transforment la chaleur en électricité, et sont donc au cœur des enjeux économiques et environnementaux actuels. La découverte de thermoélectriques à bon rendement appartenant à la famille des chalcogénures, tels que PbTe, Bi2Te3, CsBi4Te6 et le composé superionique Cu2-xSe ont orienté les recherches vers l’exploration de composés chalcogénures de type Cu- et Pn- (Pn = Sn, Bi), et ont motivé l’étude de matériaux voisins, comme BaBiTe3 (chapitre V). Une des possibilités pour induire des structures complexes est d’obtenir un transfert de charge du cation (Ba, Se) vers une structure anionique, créant ainsi des réseaux covalents anioniques complexes sous forme de chaines ou de couches, qui sont à l’origine de propriétés physiques intéressantes. Une paire d’électrons libres et stéréoactifs peut également augmenter la complexité de la structure, via une distorsion des polyèdres de coordination, ce qui justifie l’étude de matériaux contenant des éléments de type Pn comme Bi ou Sb. L’analyse des propriétés physiques ainsi que l’étude de la structure cristalline et des liaisons chimiques de chalcogénures polaires de structure complexe, certains connus et d’autres découverts au cours de ce travail de thèse, ont résulté en des découvertes prometteuses.
Document type :
Theses
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01717571
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Monday, February 26, 2018 - 3:02:06 PM
Last modification on : Thursday, December 12, 2019 - 3:12:26 AM
Document(s) archivé(s) le : Monday, May 28, 2018 - 2:54:22 PM

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2017-MAIER-STEFAN-VO.pdf
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  • HAL Id : tel-01717571, version 1

Citation

Stefan Maier. Chemistry and physical properties of normal valence and hypervalent polar chalcogenides. Other. Normandie Université, 2017. English. ⟨NNT : 2017NORMC247⟩. ⟨tel-01717571⟩

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