Multiferroicity and structural anomalies in quadruple perovskite manganites : case study (A)Mn7O12, A=Na and La - MNHN - Muséum national d'Histoire naturelle Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2019

Multiferroicity and structural anomalies in quadruple perovskite manganites : case study (A)Mn7O12, A=Na and La

Multiferroïcité et anomalies structurels [sic] en manganites de structure pérovskite quadruple : étude de cas (A)Mn7O12, A=Na et La

Résumé

In this work we study the quadruple perovskite structure manganese oxides NaMn7O12 and LaMn7O12 under the point of view of multiferroicity, magnetoelectric coupling, and also structure anomalies on NaMn7O12. These studies range from the existence to the mechanism of the establishment of multiferroicity and coupling between ferroic orders in these materials. The driving force of the dynamic structural anomalies in NaMn7O12 are also studied with the goal of clarifying the mechanisms of structural distortion and how they relate to the onset of ferroic orders. The results of IXS and DXS experiments show interesting dynamical anomalies in NaMn7O12's structural transition, a softened phonon at the structural modulation wavevector that was shown to be related to diffuse x-ray peaks with a different wavevector point in the direction of competing distortions and that the Jahn-Teller mechanism driven distortion overcome its competitor. A ferroelectric transition was found simultaneous to anomalies in specific heat and magnetization in NaMn7O12. Magnetic hysteresis loops are quite wider in the ferroelectric phase. These properties are explained in function of a magnetoelectricity mediated antiferromagnetic domain wall ordering model. As for LaMn7O12, a ferroelectric transition at the B site antiferromagnetic transition temperature. Besides the particularities of each system, structural and magnetic properties imply that their ferroelectricity is of magnetic origin through the exchange striction mechanism.
Dans cette thèse on étude les oxydes de manganèse NaMn7O12 et LaMn7O12, qu'appartiennent à la structure de pérovskite quadruple sous les points de vue de la multiferroïcité, du couplage magnétoélectrique, et aussi des anomalies structurelles dynamiques en NaMn7O12. Ces études concernent l'existence, les mécanismes d'établissement de la multiferroïcité et le couplage entre les ordres ferroïques en ces matériaux. Les forces motrices des anomalies structurels dynamiques en NaMn7O12 sont aussi étudiés au sens de clarifier les mécanismes de déformation structurel et quel est son importance ao établissement des ordres ferroïques. Manipulations de IXS et DXS révèlent anomalies dynamiques dans la transition structurel du NaMn7O12. Un phonon amollit avec le même vecteur d’onde de la modulation structurel sont révélé lié à pics diffuses de rayons-x qui ont un vecteur d’onde diffèrent, indiquant une compétition entre différents distorsions et que la distorsion engendré par distorsions du type Jahn-Teller est finalement dominant. Une transition ferroélectrique a été trouvé simultanément à anomalies dans la chaleur spécifique et dans la magnétisation du NaMn7O12. Les courbes d’hystérésis magnétique sont bien plus larges dans la phase ferroélectrique. Ces propriétés sont expliquées dans le cadre d’un modelé de ordonnément de frontières de domaine antiferromagnétique. Au LaMn7O12, une transition ferroélectrique a été trouvé à la température de transition antiferromagnétique du site B. Malgré les péculiarité de chaque système, ses propriétés structurels et magnétiques permettent d’affirmer qui sa ferroélectricité est d’origine magnétique travers le mécanisme de striction d’échange.
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  • HAL Id : tel-03015860 , version 1

Citer

Vinícius Pascotto Gastaldo. Multiferroicity and structural anomalies in quadruple perovskite manganites : case study (A)Mn7O12, A=Na and La. Materials Science [cond-mat.mtrl-sci]. Sorbonne Université; Universidade federal de São Carlos, 2019. English. ⟨NNT : 2019SORUS324⟩. ⟨tel-03015860⟩
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