Structural and Raman Vibrational Studies of CeO

A series of ceramics samples belonging to the CeO2-Bi2O3 phase system have been prepared via a coprecipitation route. The crystallized phases were obtained by heating the solid precursors at 600∘C for 6 hours, then quenching the samples. X-ray diffraction analyses show that for x<0.20 a solid solution Ce1−xBixO2−x/2 with fluorine structure is formed. For x ranging between 0.25 and 0.7, a tetragonal β′ phase coexisting with the FCC solid solution is observed. For x ranging between 0.8 and 0.9, a new tetragonal β phase appears. The β′ phase is postulated to be a superstructure of the β phase. Finally, close to x=1, the classical monoclinic α Bi2O3 structure is observed. Raman spectroscopy confirms the existence of the phase changes as x varies between 0 and 1

Electrical conductivity of BaCeO3 synthesized by new sol-gel method

Polycrystalline BaCeO3 was prepared using new sol-gel processing at low temperature. The sample was characterized by X- ray diffraction and transmission electronic microscopy. The refined lattice parameters were found to be equal to: a = 8.782 Å, b = 6.240 Å, c = 6.217 Å. Electrical conduction was studied in the temperature range 150 to 950°C. The apparent conductivity of compacted samples was found to increase with temperature in a non linear way, from σ =2.49 10-7 S.m-1 at T =150°C to σ = 1.55 10-3S.m-1 at T =950°C. The activation energy is not constant and was found to increase from about 0.21 eV (in the temperature range: 150°C - 450°C) to 0.94 eV (in the temperature range 450°C - 950°C)Polycrystalline BaCeO3 was prepared using new sol-gel processing at low temperature. The sample was characterized by X- ray diffraction and transmission electronic microscopy. The refined lattice parameters were found to be equal to: a = 8.782 Å, b = 6.240 Å, c = 6.217 Å. Electrical conduction was studied in the temperature range 150 to 950°C. The apparent conductivity of compacted samples was found to increase with temperature in a non linear way, from σ =2.49 10-7 S.m-1 at T =150°C to σ = 1.55 10-3S.m-1 at T =950°C. The activation energy is not constant and was found to increase from about 0.21 eV (in the temperature range: 150°C - 450°C) to 0.94 eV (in the temperature range 450°C - 950°C)

OXYDE Pb3O4 : ÉTUDE DE LA TRANSITION DE PHASE ; DÉSORDRE D'ORIENTATION

L'oxyde Pb3O4 est caractérisé par une structure pseudoquadratique dès la température ambiante. L'élargissement des raies (hkl) avec h ≠ k pour divers échantillons polycristallins décroît en fonction de la température et du temps d'oxydation. Le dosage chimique met en évidence de faibles écarts à la stœchiométrie suivant les échantillons, qui ne peuvent cependant expliquer la totalité du phénomène d'élargissement. De plus, les études par diffraction de rayons X ont montré que l'écart à la symétrie quadratique augmente quand la température d'expérience diminue. Au-dessous de 170 K la maille devient orthorhombique. L'évolution de la structure entre 300 et 5 K a été interprétée à partir des résultats obtenus par diffraction de rayons X et d'expériences récentes de diffraction de neutrons réalisées à l'Institut Laue Langevin à Grenoble. Grâce à une technique de diffraction de neutrons adaptée aux poudres et donnant un très grand nombre de données entre 0 et 160° 20, il a été possible de décrire l'évolution du cortège atomique constitué de colonnes de motifs PbII(O)4(PbII)2 liées entre elles par des liaisons PbII-O. Cinq structures ont été affinées à 240, 200, 180, 140 et 5 K. Un mécanisme est proposé rendant inéluctable le changement de symétrie à 170 K : il repose sur l'action de paires répulsives PbII-PbII s'opposant à la dilatation d'ensemble des liaisons chimiques (PbII-O surtout). Un film d'animation permet de visualiser le changement de symétrie. Il est ainsi possible d'expliquer l'écart à la symétrie quadratique observé dès la température ambiante : les distances répulsives PbII-PbII imposent aux colonnes PbIVO4PbII2 rigides liées par les distances trop courtes PbII-O une désorientation et un déplacement se traduisant par la perte locale d'un axe de symétrie d'ordre 4 et la formation de zones orthorhombiques variables et d'orientations différentes. Il en résulte un désordre d'orientation des colonnes dans le réseau conduisant à une symétrie orthorhombique moyenne et expliquant l'élargissement des raies (hkl) avec h ≠ k à 300 K. En outre l'évolution des paramètres cristallographiques peut être interprétée de 300 K à 5 K par une description unique

Modélisation de la résistivité électrique de composites granulaires supraconducteurs de cuprate au bismuth Bi2Sr2CaCu2O8 avec de l'étain ou de l'oxyde d'étain comme additifs

La résistivité électrique de composites granulaires Bi-2212(compacté/Sn et Bi-2212(fritté)/SnO2 constitués du composé supraconducteur à haute TC Bi-2212 et de Sn ou de SnO2 est modélisée à 300 K selon l'Approximation du Milieu Effectif (AME). Un taux volumique seuil proche de 0,3 est évalué en ce qui concerne la percolation du courant électronique normal à la fois par l'étain dans les composites Bi-2212(compactés)/Sn et par la céramique métallique Bi-2212 dans les composites Bi-2212(fritté)/SnO2. L'annulation de la résistance électrique R(T) en-dessous de TC et l'existence d'une composante imaginaire de la susceptibilité magnétique X(T) (X(T)∈ [300-15 K] ) confirment la concentration-seuil en Bi-2212 de la percolation dans les états normal et supraconducteur des composites frittés

Carbon nanotubes/ceria composite layers deposited on surface acoustic wave devices for gas detection at room temperature

International audienceSurface acoustic wave (SAW) sensor on ATquartz piezoelectric substrate has been designed and fabricated. Test devices were based on asynchronous single-port resonators operating near the 434-MHz-centered industrial, scientific, and medical band. Multi-Walled Carbon Nanotubes/Ceria (MWNTs/CeO 2 ) nanocomposites were used as sensitive layers. The MWNTs were synthesized by catalytic chemical vapor deposition method and coated with nanosized ceria oxide. The composites were deposited on SAW quartz resonator using air-brush technique. MWNTs/CeO 2 nanocomposites were characterized using X-ray diffraction, transmission electron and atomic force microscopy. The sensor responses were tested under acetone (C 3 H 5 OH) and ethanol (C 2 H 5 OH) gases. The output signal was done by S 11 parameter of the SAW device and was monitored using a network analyzer. Frequency changes were observed under acetone and ethanol vapors. These changes depended on the surface conductivity of the nanocomposites deposited on the sensor. The single-port SAW gas sensor coated with the MWNTs/CeO 2 presented the highest sensitivity in the case of acetone vapor interacting with these layers, with a frequency shift of 200 kHz at room temperature

Nanopoudres de dioxyde de cérium dopé au néodyme : étude d’un capteur de gaz

Les propriétés structurales et microstructurales, électriques et catalytiques de nouvelles céramiques à base d’oxyde de cérium dopé au néodyme Ce$_{\rm 1-x}$Nd$_x$O$_{\rm 2-5}$ 0$\leq$ x $\leq$0,30 sont étudiées. Ces céramiques sont synthétisées en deux étapes : une méthode sol-gel (à partir de précurseurs oxalates et acétates) qui permet d’obtenir des mélanges homogènes et nanostructurés (4 nm) suivie d’un frittage à 1600°C. Les échantillons obtenus sont caractérisés par diffraction des rayons X, analyse thermique différentielle couplée à la thermogravimétrie. Les propriétés électriques des échantillons en fonction de la composition, dans un large domaine de température (40-700°C), sont étudiées par spectrométrie d’impédance électrique SIE. Des variations non linéaires des résistances et capacités en fonction de la température et de la composition x sont observées. La conductivité électrique atteint un maximum pour x=10%. Les propriétés catalytiques des échantillons ont été étudiées par spectroscopie infra-rouge IRTF. L’étude porte sur la conversion du méthane CH$_4$ en H$_2$O et CO$_2$. Les résultats montrent, d’une part, que ces catalyseurs sont très actifs à la température utilisée de 350°C et, d’autre part, que leur activité catalytique passe par un maximum pour décroître ensuite

Electrical impedance spectroscopy analyses and optical properties of the bismuth lutetium tungstate BiLuWO 6

International audienc