Assas Recherche | Exploration en couches minces de nouveaux oxydes multi-ferroïques à base de titanates de nickel NiTiO3

Exploration en couches minces de nouveaux oxydes multi-ferroïques à base de titanates de nickel NiTiO3 (Document en Français)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse consultable sur internet, en texte intégral.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Chettab Meriem

Chettab, Meriem

Nom

Chettab

Prénom

Meriem

Nationalité

Français

Date de soutenance : 18-03-2022

Directeur(s) de thèse : Laffez Patrick

Laffez, Patrick

Nom

Laffez

Prénom

Patrick

- Simon Quentin

Simon, Quentin

Nom

Simon

Prénom

Quentin

Etablissement de soutenance : Tours

Tours

Nom

Tours

Laboratoire : Groupe de recherche en Matériaux, Microélectronique, Acoustique et Nanotechnologies

Groupe de recherche en Matériaux, Microélectronique, Acoustique et Nanotechnologies

Nom

Groupe de recherche en Matériaux, Microélectronique, Acoustique et Nanotechnologies

Ecole doctorale : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....)

École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....)

Nom

École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....)

Informations générales

Discipline : Science des matériaux
Classification : Physique, Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Couches minces, Oxydes, Pulvérisation cathodique, Propriétés ferroïques, Titanates de nickel, Épitaxie
Mots-clés :

Fer -- Couches minces
Nickel -- Couches minces
Oxydes de fer
Alliages nickel-titane
Pulvérisation cathodique -- Applications industrielles
Cristallisation
Matériaux -- Effets des hautes pressions
Épitaxie
Titanate de nickel

Résumé : Les composés de structure ilménite (IL) de formule générale MTiO3 (M = Mn, Fe, Ni, Co) présentent des propriétés fonctionnelles intéressantes pour diverses technologies (diélectriques hyperfréquences, capteurs de gaz, (photo)-catalyseurs…). Récemment, des voies de synthèse sous haute pression ont permis de stabiliser des composés MTiO3 en structure type-LiNbO3 (LN), une variante non-centrosymétrique de la structure IL. La coexistence d'ordres ferroïques (ferroélectriques et antiferromagnétiques) en phase LN ainsi que la prédiction théorique d'un couplage magnéto-électrique robuste ouvre de nouveaux champs d'investigation pour le stockage/traitement de l'information/énergie.Dans ce contexte, ce travail porte sur le dépôt de couches minces de NiTiO3 (NTO) par pulvérisation cathodique radiofréquence sur différents substrats (Si et saphir). Les objectifs sont (i) de tirer profit des états de contraintes élevées résultants de la structuration en couches minces pour stabiliser NTO en structure LN (contraintes résiduelles, chimiques, épitaxiales) et (ii) d'orienter les axes de polarisation et d'aimantation en contrôlant la direction de croissance des couches minces.Un procédé avec cristallisation ex-situ (dépôt à température ambiante sous Ar suivi d'un recuit sous air à 800°C) conduit à des couches de NTO sur Si de structure IL aléatoirement orientées. Un procédé avec cristallisation in-situ (dépôt sur substrat chauffé sous Ar/O2) permet l'obtention sur Si de couches minces de NTO texturées de structures IL à 650°C et de type LN à 550°C. Le passage de la phase contrainte LN à la phase relaxée IL est corrélé à la diminution des contraintes dans le plan du substrat lorsque l'épaisseur des films ou la température du recuit augmente. L'utilisation de substrat de saphir (C et M) conduit à des croissances épitaxiales de NTO de structure type LN fortement contrainte qui présentent des orientations avantageuses pour les mesures électriques et magnétiques.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2022TOUR4018
Type de ressource : Thèse