Transitions vers des états électroniques complexes et des structures super périodiques dans les bronzes mono phosphates de tungstènes

Les materiaux conducteurs de basse dimensionnalite electronique peuvent presenter des transitions vers des etats electroniques complexes tels que la supraconduction, les Ondes de Densite de Spins (ODS) et les Ondes de Densite de Charges (ODC). La coexistence de plusieurs de ces instabilites au sein d’un meme materiau a donne lieu a une recherche active de nouveaux systemes conducteurs quasi-bidimensionnels. Dans cette these nous avons choisi de nous interesser a la famille des Bronzes MonoPhosphate de Tungstene a tunnels pentagonaux (MPTBp), de formule chimique (PO2)4(WO3)2m ; l’un des principaux interets reside dans la possibilite de controler directement la dimensionnalite du materiau et sa densite de porteurs en faisant varier la valeur de m (2 ≤ m ≤ 14). Dans la litterature il a ete montre que certains termes de cette famille (m=4, 5, 6) admettent des etats ODC successifs alors que d’autres (m=10) presentent des ordres de type ferro electrique ; l’objectif de cette these est alors de montrer l’effet de la dimensionnalite du materiau sur l’apparition et la stabilite de ces etats electroniques dans les MPTBp. Pour cela, des mesures de transport electronique, des etudes des structures modulees incommensurables et commensurables par diffraction des rayons X avant et apres chaque transition et des mesures de diffusion inelastique ont ete effectuees sur plusieurs termes a valeur de m pair. Dans ce travail nous avons pu montrer l’existence d’un etat ODC pour les termes m=2, 4, 6, 8 et 10, caracterise par la formation d’amas de tungstene dans certaines regions du materiau, accompagne, pour les m=8 et 10, de l’installation progressive d’une mise en ordre de type anti-ferroelectrique des deplacements des atomes de tungstene. Un phenomene de depiegeage d’ODC a ete observe pour le terme quasi-unidimensionnel m=2, ce qui n’avait encore jamais ete reporte chez les MPTBp. Un couplage electron-phonon fort a pu etre mis en evidence pour les hauts termes (m ≥ 8) a la fois via les analyses structurales, l’observation de transitions resistives du premier ordre mais egalement par des mesures de diffusion inelastique des rayons X. Pour ces hauts termes, une transition de type ordre-desordre est alors a envisager.