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Figure 9 : Représentations en 3D des structures affinée à température ambiante des phases
SrBi2Ta2O9 (SBT), Bi4Ti3O12 (BTO) et respectivement BaBi4Ti4O15 (BBT15).
Ce schéma permet d’apprécier les déformations qui confèrent à ces phases
un caractère ferroélectrique qui disparaît dans le cas de leur variété haute
température pour des raisons de symétrie.
Les paramètres a et b de la maille élémentaire sont choisis selon la direction
[110]p du sous-réseau pérovskite, leurs valeurs sont donc très voisines de celle de la
diagonale d’une face d’une maille perovskite, soit a ~ b ~ ap.√2 ~ 5,4 Å. L’axe c est
pris parallèlement à la direction d’empilement et sa valeur est directement reliée à la
périodicité m du nombre de blocs perovskites. On estime sa valeur de la façon
suivante : c ~ 2(m+1)4,13 Å.
Contrairement aux composés purement perovskites, la ferroélectricité des
phases d’Aurivillius trouve principalement son origine dans le déplacement des
cations cuboctaédriques par rapport à leur position idéale dans la maille prototype.
En dessous de la température de transition de phase, les contraintes qu’exerce la
diminution des distances Bi-O dans les feuillets d’oxyde de bismuth, entraînent le
basculement des octaèdres adjacents et la distorsion des cavités cuboctaédriques.
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