THESE DE DOCTORAT DE L'UNIVERSITE PIERRE ET MARIE ...

Ch. 2 Raman des silicates amorphes
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Intensité Raman
Massif de déformation
centré à 500 cm
δ Si-O
-1
Massif d’élongation centré à 1000 cm -1
Q 0
ν Si-O
200 400 600 800 1000 1200
Q 1
Nombre d'onde / cm -1
Fig. 2.12 : Attribution schématique des modes d’élongation selon le modèle (SiO 4) n et de ces composantes Q n.
Dans cette description, il est raisonnable de supposer que la différence entre Q n et Q n-1
deviendra de plus en plus faible lorsque la connectivité augmentera. Effectivement il a été constaté
(Colomban Ph. et al., 2003a) que Q 0 se déplace peu d’un système à l’autre alors que Q 1 et Q 2
varient fortement en nombre d’onde et en intensité. La séparation Q 3 et Q 4 est quant à elle souvent
difficile et les valeurs obtenues moins significatives (Liem N. Q. et al., 2002), car :
- les soustractions de la ligne de base peuvent modifier la position de la dernière
composante peu intense, d’autant plus quand le spectre est bruité ;
- les différences influent d’avantages sur des spectres de silicates déjà bien
polymérisés qui peuvent être perturbés par d’autres paramètres (nature des ions voisins)
non pris en compte dans le modèle.
La compréhension du massif de déformation est moins aboutie. Nous décomposerons ce
massif avec cinq bandes et leurs largeurs à mi-hauteur ne dépasseront pas 100 cm -1 . Cependant la
levée de la dégénérescence de ce mode E peut facilement doubler le nombre de composantes. La
fréquence et la largeur à mi-hauteur des bandes du massif de déformation, sont très sensibles aux
variations de compositions. En particulier la position des bandes entre 400 et 600 cm -1 , est
influencée par l’angle moyen Si-O-Si (Matson D. W. et al., 1983 ; McMillan P., 1984 ; Mysen B. O.
et al., 1982b).
2.3 Classement des compositions des
silicates à partir des spectres Raman
Pour obtenir une signature Raman d’une phase silicatée, nous disposons au laboratoire de
plusieurs spectromètres Raman ainsi qu’un spectromètre Raman portable (détails voir annexe 5).
Nous comparerons dans un premier temps les différentes signatures selon le spectromètre
utilisé et discuterons des modifications induites par l’architecture de l’instrument. Nous discuterons
ensuite l’exploitation des données à l’aide de traitements systématiques et des paramètres les plus
adéquats pour notre objectif : classer les verres de silicates selon leur composition et leur mise en
Q 2
Q 3
Q 4