Environnement du fer ferreux dans les verres silicates. Developpements theoriques et approches spectroscopiques

Impurete dans les materiaux synthetiques et traceur des conditions de formation (redox) dans les composes naturels, le fer est un constituant majeur dont l'environnement local dans les verres varie avec le mode de formation. Ainsi, la spectroscopie d'absorption optique du fer dans les verres met en evidence l'existence de familles. Si la position des bandes d'absorption peut etre modelisee, l'interpretation des variations d'intensite liees aux phenomenes de diffusion, et d'absorption reste qualitative, limitant l'extraction d'informations structurales. Le calcul de la diffusion de la lumiere par une sphere dielectrique, presente dans ce travail, se situe tres en amont du calcul des spectres d'absorption mais constitue une etape indispensable a l'elaboration des modeles. En ce qui concerne l'absorption par un ion de transition, l'analyse systematique des hypotheses de la litterature permet de jeter les bases de la demarche a mener pour acceder aux intensites des transitions. La mise en application de ces considerations depasse largement le cadre de cette these et ces resultats n'ont pu etre appliques au fer dans les verres. La seconde partie du manuscript traite de l'environnement de l'ion fe 2 + dans un verre synthetique (cao-feo-2sio 2) et dans des tectites, verres naturels dont le mode de formation reste mal connu. L'utilisation conjointe de l'effet mossbauer, de la spectroscopie d'absorption x et des simulations de dynamique moleculaire met en evidence le caractere continu de la distribution des environnements du fer dans ces deux systemes, entre deux coordinences preponderantes (4 et 5). A moyenne distance, les distances cation-cation courtes signent la presence de domaines enrichis en cations. Malgre ces similitudes, le role du fer differe entre les deux systemes. Essentiellement modificateur de reseau dans cao-feo-2sio 2, le fer a une couche de coordination plus ordonnee que dans les tectites, ou il compense la charge induite par la presence de l'aluminium.