Les fronts de phase des ferro-ferro ont des formes qui dépendent du gradient thermique G dans lequel est placé l’échantillon (10-4 Kmm-1 pour le plus faible réalisé), des valeurs de contrainte mécanique 𝛔 ou (et) de champ électrique E conjugués appliqués et de l’historique de l’expérience. Les domaines dans la zone de coexistence pour une forme de front de phase déterminée, dépendent prioritairement du type de cycle thermique1 : PF (para-ferro) ou FP (ferro-para). Si G, E, σ sont nuls, des fronts de phase créés dans les huit coins de l’échantillon se transforment en deux fronts plans proches de plans (001). L’établissement d’une texture en domaines stable et régulière dans la zone de coexistence est difficile lors d’un cycle PF ; au contraire, elle existe toujours lors d’un cycle FP et un simple balayage des textures en domaines existantes se produit lors de la coexistence. Mais des phénomènes sont généraux :
– en cycle PF, une texture en domaines ne peut être dense que si les domaines peuvent traverser tout l’échantillon suivant l’axe ferroélectrique,
– une partie ferro de la zone de coexistence de phase comprise entre deux fronts de phase à faible distance l’un de l’autre (typiquement 150 microns ou moins dans le DKDP) est mono-domaine (en FP comme en PF)2. La Figure E1 (photographies en sections (010) et (001)) illustre ce phénomène pour deux fronts de phase qui se rapprochent vers la fin d’un cycle FP avec G quasi nul (Figure E1a) et également aux faites des « toits d’usine » lorsque G non-nul est perpendiculaire à l’axe ferroélectrique (Figure E1b).
Les textures en domaines changent avec les valeurs de (G, E, 𝛔),y compris pour des formes de front de phase comparables3,4. La Figure E2 illustre un cas « simple » avec le champ conjugué appliqué Ez non nul et G perpendiculaire à l’axe ferroélectrique lors d’un cycle FP. Outre les fractals annoncés, on constate que l’existence de la zone de coexistence impacte la texture en domaines de la phase ferro dans un volume comparable à celui de la zone de coexistence3.
Les mesures macroscopiques ne suffisent pas parfois pour deviner les phénomènes microscopiques, et réciproquement. La Figure E3 propose une devinette : comment sont les grandeurs G, E, 𝝈 et les orientations de l’échantillon parallélépipédique dont on propose la photographie en section (001) avec des contraintes mise en évidence par la lumière polarisée ?
Réponse en référence 3.
1 Bornarel, J., Cach, R.,Ferroelectrics 140,265 (1993); J.Phys: Condens. Matter 6. 1663 (1994)
2 Bornarel, J., Cach, R., Phys. Rev. B, 60, 3806 (1999), Bornarel, J., Cach, R., J. Phys.: Condens. Matter 15, 4371 (2003)
3 Bornarel, J., Domaines, parois, fronts de phase d’un cristal ferroïque, EDP Sciences (2025), Jean Bornarel Ferroic Crystal Domains, Walls, and Phase Fronts-Springer Series in Solid-State Sciences 209.
4 Kvitek, Z., Thèse d’état, Université Joseph Fourier, Grenoble (1999)
Retour 