Hystérèse colossale lors de la transition ferroélectrique hybride impropre dans NaLaCoWO6

Recemment des concepts theoriques ont predit la possibilite de generer de la ferroelectricite par la rotation des octaedres d’oxygenes dans des structures derivees de la structure perovskite : c’est la « Ferroelectricite Hybride Impropre » [1,2]. Parmi les structures predites nous nous sommes interesses a la classe des doubles perovskites ordonnees AA’BB’O6. Nous avons synthetise et etudie la serie des composes NaLnCoWO6 avec Ln = lanthanides. Ces composes presentent un ordre en couche sur le site A (Na/Ln) et rock-salt sur le site B (Co/W). Neuf nouveaux composes (Ln = Y, Sm-Yb) cristallisent a temperature ambiante dans le groupe d'espace P21 polaire attendu theoriquement [3]. Le compose NaLaCoWO6 montre en revanche un comportement inhabituel. A temperature ambiante, il a une structure modulee qui peut etre attribuee aux macles dues aux tilts des octaedres d'oxygene. La modulation disparait lors d’une transition de phase a basse temperature, ou la structure locale change de symetrie du groupe d'espace P21/m vers le groupe d'espace polaire P21. La diffraction neutronique sur poudres revele (figure 1) une hysterese en temperature inhabituellement large (la transition se produit a ~ 180 K au refroidissement et a ~ 320 K au chauffage), ce qui est confirme par diffraction electronique. L'origine de cette hysterese exceptionnellement grande (140K) sera discutee, en particulier le role des modes de rotation des octaedres d'oxygene [4]. Reference: [1] Benedek, N. A.; Fennie, C. J. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 107204. [2] Rondinelli, J. M.; Fennie, C. J. Adv. Mater. 2012, 24, 1961–1968. [3] Zuo, P.; Colin, C. V.; Klein, H.; Bordet, P.; Suard, E.; Elkaim, E. and Darie, C. Inorg. Chem. 2017, 56(14), 8478–8489. [4] Zuo, P.; Colin, C. V.; Darie, C. and Klein, H. Inorg. Chem., 2019, 58 (1), pp 81–92