Synthèse et caractérisation de fluorbritholites strontiques dopées au néodyme

RésuméDes fluorbritholites strontiques de formule générale Sr10-xNdx(PO4)6-x(SiO4)xF2, avec 0 ≤ x ≤ 6, ont été préparées par réaction à l’état solide à des températures comprises entre 1200 et 1400 °C. L’analyse par diffraction des rayons X a montré que les échantillons préparés ne sont constitués d’une phase apatitique pure que pour x ≤ 2,5. Pour des teneurs en substituants supérieures à cette valeur, il y a, en plus, formation de phases secondaires. La variation des paramètres de maille en fonction de x a montré que la solution solide formée est discontinue de part et d’autre de x = 3. Les spectroscopies Raman et infrarouge confirment l’incorporation des groupements silicate dans la structure de l’apatite, et montrent que cette incorporation induit dans la structure un certain désordre qui augmente avec l’augmentation des teneurs des ions Nd3+ et SiO44−. Par ailleurs, des mesures d’absorption optique ont montré une grande variation de l’environnement local des ions Nd3+, correspondant à l’existence de nouveaux sites spectroscopiques, mis en évidence par des mesures de luminescence.

Strontium fluorbritholites with the general formula Sr10-xNdx(PO4)6-x(SiO4)xF2 (0 ≤ x ≤ 6), were prepared by solid state reaction at temperatures between 1200 and 1400 °C. The XRD analysis showed that a pure apatitic phase was formed only for x ≤ 2.5. Above this value, there was formation of secondary phases. The variation of the lattice parameters as a function of x indicated that the formed solid solution was discontinuous on both sides of x = 3. The analysis by Raman and IR spectroscopies confirmed the incorporation of SiO4 groups within the apatite lattice, and showed that this incorporation induced in the structure a disorder that increased with increasing content of Nd3+ and SiO44−. Optical absorption measurements showed a wide variation in the local environment of Nd3+ ions, corresponding to the existence of new spectroscopic sites, evidenced by a luminescence study.