Elaboration et caractérisation de couches minces et d'objets nanométriques de pérovskite sans plomb Na₀,₅Bi₀,₅TiO₃

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

couches minces, lasers, sol-gel (procédé), nanomatériaux, titane

Mots-clés

Couches minces - Thèses et écrits académiques,

Nanoparticules - Thèses et écrits académiques,

Pérovskite - Thèses et écrits académiques,

Titane -- Composés - Thèses et écrits académiques,

Bismuth - Thèses et écrits académiques,

Sodium - Thèses et écrits académiques,

Mécanique - Thèses et écrits académiques,

Dépôt par laser pulsé - Thèses et écrits académiques,

Sol-gel, Procédé - Thèses et écrits académiques

Ce travail est consacré à la synthèse et la caractérisation du matériau sans plomb Na₀,₅Bi₀,₅TiO₃ (NBT) par différentes techniques, sous formes de films minces et de nano-objets supportés ou non. Dans un premier temps, des films minces de NBT ont été déposés par ablation laser pulsée sur différents substrats monocristallins de nature oxyde avec pour but l'obtention d'une croissance épitaxiale. L'effet de l'insertion d'une couche tampon de CeO₂ sur la croissance des films a été étudié. Les propriétés électriques (ferroélectriques, diélectriques, agilité dans le domaine des micro-ondes) ont été mesurées sur des films minces de NBT épitaxiés, dopés ou non par le manganèse, et déposés sur substrats de LaAlO₃ nus et SrTiO₃ recouverts d'une électrode oxyde de LaNiO₃. Dans un deuxième temps, des nano-objets de NBT ont été élaborés par différentes voies chimiques. Les voies de synthèses sol-gel, hydrothermale et hybrides ont permis l'obtention de la phase pérovskite de NBT. Pour chaque voie de synthèse, différents paramètres influençant la structure ou la forme des nano-objets ont été étudiés. Une voie physique, l'ablation laser en milieu liquide, a également été explorée. Enfin, des nano-objets de NBT ont été déposés par ablation laser pulsée et par dépôt chimique en solution sur des substrats monocristallins recouverts ou non d'une électrode de platine. L'utilisation de substrats de saphir-c vicinaux nus combinée à un dépôt par voie physique permet l'auto-arrangement des objets à la surface du substrat. Les propriétés électriques locales ont été mesurées par PFM pour des grains isolés mettant en avant le caractère polaire de ces derniers.