Structural study of BaVS3: a quasi-1D conductor with strongly correlated electrons
Etude structurale de BaVS3: un conducteur quasi-1D à électrons fortement corrélés
Résumé
BaVS3 is a one-dimensional compound made by chains of face sharing octahedron of VS6. This compound is metallic at room temperature and shows strong electronic correlations. Two kinds of electrons are involved in this compound: dz2 electrons delocalized along the chain axis and localized e(t2g) electrons.
Several phase transitions happen in temperature: at 240 K a structural transition, at 70 K a metal-insulator transition and at 30 K a magnetic transition. The point of this thesis is the study of the metal-insulator transition from a structural point of view with X-ray scattering.
A structural transition associated with the metal-insulator one was evidenced by the appearance of a superstructure announced by a one dimensional pretransitional fluctuation regime. The low temperature structure has been refined with a high resolution powder scattering. With anomalous scattering, the absence of a charge order was shown.
This transition is interpreted as a Peierls like transition. A model which implies charge density waves on both types of electron is
proposed to explain the absence of charge order. This model implies an orbital ordering.
Substituted samples were also observed. These samples show a sulfur deficiency which seems to be responsible of strong changes of properties in comparison with the pure compound.
Several phase transitions happen in temperature: at 240 K a structural transition, at 70 K a metal-insulator transition and at 30 K a magnetic transition. The point of this thesis is the study of the metal-insulator transition from a structural point of view with X-ray scattering.
A structural transition associated with the metal-insulator one was evidenced by the appearance of a superstructure announced by a one dimensional pretransitional fluctuation regime. The low temperature structure has been refined with a high resolution powder scattering. With anomalous scattering, the absence of a charge order was shown.
This transition is interpreted as a Peierls like transition. A model which implies charge density waves on both types of electron is
proposed to explain the absence of charge order. This model implies an orbital ordering.
Substituted samples were also observed. These samples show a sulfur deficiency which seems to be responsible of strong changes of properties in comparison with the pure compound.
BaVS3 est un composé unidimensionnel constitué de chaînes d'octaèdres de VS6 liés par face. Ce composé est conducteur à température ambiante et présente de fortes corrélations électroniques. Deux types d'électrons interviennent dans ce composé: des électrons dz2 délocalisés selon l'axe des chaînes de vanadium et des électrons de type e(t2g) à caractère localisé.
Plusieurs transitions de phases se succèdent en température: à 240 K une transition structurale, à 70 K une transition métal-isolant et à 30 K une transition de nature magnétique. L'objet de cette thèse est l'étude de la transition métal-isolant d'un point de vue structural en utilisant la diffraction des rayons X.
Une transition structurale associée à la transition métal-isolant a été mise en évidence par l'apparition d'une surstructure précédée d'un régime de fluctuations prétransitionnelles unidimensionnelles. La structure basse température a été affinée à l'aide d'une diffraction sur poudre haute résolution. Par diffraction anomale, il a été mis en évidence l'absence d'un ordre de charge.
Cette transition est interprétée comme une transition de type Peierls. Un modèle impliquant des ondes densité de charge sur les deux types d'électrons est proposé pour rendre compte de l'absence d'ordre de charge. Ce modèle implique un ordre orbitalaire.
Des échantillons substitués ont aussi été observés. Ces échantillons présentent une déficience en soufre qui semble être responsable
de forts changements des propriétés par rapport au composé pur.
Plusieurs transitions de phases se succèdent en température: à 240 K une transition structurale, à 70 K une transition métal-isolant et à 30 K une transition de nature magnétique. L'objet de cette thèse est l'étude de la transition métal-isolant d'un point de vue structural en utilisant la diffraction des rayons X.
Une transition structurale associée à la transition métal-isolant a été mise en évidence par l'apparition d'une surstructure précédée d'un régime de fluctuations prétransitionnelles unidimensionnelles. La structure basse température a été affinée à l'aide d'une diffraction sur poudre haute résolution. Par diffraction anomale, il a été mis en évidence l'absence d'un ordre de charge.
Cette transition est interprétée comme une transition de type Peierls. Un modèle impliquant des ondes densité de charge sur les deux types d'électrons est proposé pour rendre compte de l'absence d'ordre de charge. Ce modèle implique un ordre orbitalaire.
Des échantillons substitués ont aussi été observés. Ces échantillons présentent une déficience en soufre qui semble être responsable
de forts changements des propriétés par rapport au composé pur.