Effet du co-dopage Ce-Ag sur les propriétés structurales, transport et électronique du Bi2Sr2CaCu2O8

Abstract

Dans ce travail, nous avons étudié l'effet du co-dopage au cérium et à l'argent sur les propriétés structurales, microstructurales et supraconductrices de la céramique Bi₂Sr₂Ca₁₋ₓCeₓCu₂O₈₊δ. Les échantillons ont été synthétisés par réaction à l'état solide pour des taux de co-dopage de 0 %, 2,5 %, 5 %, 7,5 % et 10 %, puis caractérisés par diffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage couplée à la spectroscopie EDS, et mesures de résistivité en fonction de la température. L'analyse DRX confirme la prédominance de la phase Bi-2212 dans toutes les compositions et révèle une évolution systématique des paramètres de maille en accord avec la substitution Ce³⁺/Ca²⁺. Les observations MEB montrent une amélioration de la morphologie des grains jusqu'à 5 %, suivie d'une dégradation progressive aux concentrations plus élevées. Les mesures de résistivité mettent en évidence une augmentation de Tc(onset) de 78 K pour le composé pur à 95 K pour la composition à 10 %, résultat que nous attribuons à un effet synergique entre les deux dopants : le cérium réduit le taux de porteurs dans les plans CuO₂ tandis que l'argent améliore la connectivité intergranulaire et favorise la percolation du courant supraconducteur.