Etude de céramiques et de couches minces ferroélectriques en vue d'applications en électronique

Etude de céramiques et de couches minces ferroélectriques en vue d'applications en électronique PDF Author: Helmi Abdelkefi
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Languages : fr
Pages : 350

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Ce travail concerne dans une première partie la synthèse et la caractérisation de nouveaux matériaux ferroélectriques de structure pérovskite (ABO3) dérivés du titanate de baryum (BaTiO3). Deux types de substitutions ont été étudiées, la première en site A (BaxSr1-x TiO3), la seconde en sites A et B (Ba1-xNaxTi1-xNbxO3). Les céramiques étudiées présentent en outre d’autres caractéristiques telles qu’un comportement de type relaxeur ferroélectrique et/ou pyro-électrique. L’ensemble des résultats décrits dans cette thèse constitue une contribution à l’étude des matériaux ferroélectriques classiques et/ou relaxeurs dérivés de BaTiO3. Ils ont montré la grande variété des paramètres sur lesquels il est possible d’agir afin d’optimiser les compositions en vue d’applications à l’électronique. En particulier la température Tm correspondant au maximum de la valeur de la constante diélectrique peut être ajustée au voisinage de 20°C. La deuxième partie de ce travail concerne l’étude des propriétés électriques en fonction de la température et de la fréquence de la solution solide BaxSr1-x TiO3 (BST) obtenue à partir des compositions BaTiO3et SrTiO3. Les transitions thermiques observées pour cette solution ont été déterminées par calorimétrie différentielle à balayage (DSC). Les mesures diélectriques sont en accord avec les mesures de DSC pour la détermination de la température de Curie Tc . L’ensemble des mesures montre que les céramiques BST présentent un comportement ferroélectrique classique et les anomalies diélectriques (pics) observées en fonction de la température caractérisent la transition de phase ferroélectrique-paraélectrique. L’évolution de la tangente de pertes tgδ en fonction de la température montre aussi un pic à la température Tc. Une étude similaire sur des couches minces déposées sur silicium par méthode sol-gel permet de comparer les propriétés ferroélectriques des films BST avec celles des céramiques.

Etude de céramiques et de couches minces ferroélectriques en vue d'applications en électronique

Etude de céramiques et de couches minces ferroélectriques en vue d'applications en électronique PDF Author: Helmi Abdelkefi
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Ce travail concerne dans une première partie la synthèse et la caractérisation de nouveaux matériaux ferroélectriques de structure pérovskite (ABO3) dérivés du titanate de baryum (BaTiO3). Deux types de substitutions ont été étudiées, la première en site A (BaxSr1-x TiO3), la seconde en sites A et B (Ba1-xNaxTi1-xNbxO3). Les céramiques étudiées présentent en outre d’autres caractéristiques telles qu’un comportement de type relaxeur ferroélectrique et/ou pyro-électrique. L’ensemble des résultats décrits dans cette thèse constitue une contribution à l’étude des matériaux ferroélectriques classiques et/ou relaxeurs dérivés de BaTiO3. Ils ont montré la grande variété des paramètres sur lesquels il est possible d’agir afin d’optimiser les compositions en vue d’applications à l’électronique. En particulier la température Tm correspondant au maximum de la valeur de la constante diélectrique peut être ajustée au voisinage de 20°C. La deuxième partie de ce travail concerne l’étude des propriétés électriques en fonction de la température et de la fréquence de la solution solide BaxSr1-x TiO3 (BST) obtenue à partir des compositions BaTiO3et SrTiO3. Les transitions thermiques observées pour cette solution ont été déterminées par calorimétrie différentielle à balayage (DSC). Les mesures diélectriques sont en accord avec les mesures de DSC pour la détermination de la température de Curie Tc . L’ensemble des mesures montre que les céramiques BST présentent un comportement ferroélectrique classique et les anomalies diélectriques (pics) observées en fonction de la température caractérisent la transition de phase ferroélectrique-paraélectrique. L’évolution de la tangente de pertes tgδ en fonction de la température montre aussi un pic à la température Tc. Une étude similaire sur des couches minces déposées sur silicium par méthode sol-gel permet de comparer les propriétés ferroélectriques des films BST avec celles des céramiques.

Etude des propriétés physico-chimiques et électroniques de matériaux ferroélectriques sous forme de céramiques et de films minces en vue d'applications radiofréquences et microondes

Etude des propriétés physico-chimiques et électroniques de matériaux ferroélectriques sous forme de céramiques et de films minces en vue d'applications radiofréquences et microondes PDF Author: Ahmed Aoujgal
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Languages : fr
Pages : 364

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L’objectif du présent travail est de concevoir, réaliser et optimiser des matériaux accordables pour des applications en électronique à hautes fréquences. Le composant le plus simple permettant de mettre à profit cette étude est le condensateur accordable avec une tension continue qui peut être ensuite intégrée dans des dispositifs microondes accordables ou reconfigurables. Le condensteur peut être en couches minces ou en céramique. Pour réaliser de tels composants, on doit utiliser des matériaux présentant de faible pertes diélectriques, une permitivité élevée, une accordabilité importante et une bonne stabilité de la fréquence de résonance avec la température. Pour cela, nous avons mené une étude sur des matériaux ferroélectriques classiques et relaxeurs afin, d’une part d’optimiser les conditions de synthèse, et d’autre part d’améliorer leurs propriétés électriques pour des applications radiofréquences et microondes. Nous avons étudié des matériaux ferroélectriques de phase pérovskite. Il s’agit du titane de baryum et de strontium (BST) qui est un ferroélectrique classique, du titane de baryum et de zircone (BZT) qui selon sa composition peut être classique ou relaxeur et des dérivées du BZT obtenues par substitution au niveau des sites pérovskites a et b respectivement par du bismuth et par du zinc-niobium. Nous avons aussi synthétisé et caractérisé des matériaux de phase pyrochlore de formule Bi1.5ZnNb1.5O7. Ces études vont de l’élaboration de tous ces matériaux sous forme de céramiques et de couches minces, suivies de caractérisations physico-chimiques, structurales, diélectriques et ferroélectriques dans une large gamme de fréquences et de températures.

Etude des matériaux ferroélectriques (céramiques et couches minces à base de niobates alcalino-terreux)et multicouches ferroélectriques-catalytiques pour capteur gaz

Etude des matériaux ferroélectriques (céramiques et couches minces à base de niobates alcalino-terreux)et multicouches ferroélectriques-catalytiques pour capteur gaz PDF Author: Manar Khachane
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Pages : 211

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Ce travail concerne la synthèse el la caractérisation de composés ferroélectriques élaborés sous formes de poudres, de céramiques et de couches minces. Dans une première partie, une solution solide limite Sr2.,Ca,KNb5Oi5 (0

Materiaux piezo-pyro-ferroelectriques et leurs applications

Materiaux piezo-pyro-ferroelectriques et leurs applications PDF Author: Société des électriciens et des électroniciens
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CONTRIBUTION A L'ETUDE DE L'EMISSION ELECTRONIQUE PAR LES FERROELECTRIQUE

CONTRIBUTION A L'ETUDE DE L'EMISSION ELECTRONIQUE PAR LES FERROELECTRIQUE PDF Author: SID-AHMED FETHI.. LIATENI
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Pages : 115

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L'ETUDE DE L'EMISSION ELECTRONIQUE PAR LES MATERIAUX FERROELECTRIQUES EST EFFECTUEE EN APPLIQUANT DES CHAMPS ELECTRIQUES ENTRE LA SURFACE EMISSIVE ET LA SURFACE OPPOSEE DU FERROELECTRIQUE. ELLE A ETE MENEE SUR DES CRISTAUX DE TGS DONT L'EPAISSEUR VARIE DE 1 MM A 35 M ET DES CERAMIQUES DE PZT D'EPAISSEUR ALLANT DE 150 M A 2 M. L'ETUDE DE LA CORRELATION TEMPORELLE ENTRE L'EMISSION ELECTRONIQUE ET LA TENSION APPLIQUEE A PERMIS DE CONFIRMER LE MODELE AFFIRMANT QUE L'EMISSION ELECTRONIQUE SURVIENT PRINCIPALEMENT A LA SUITE DE L'INVERSION DE LA POLARISATION AMENANT LES CHARGES NEGATIVES DE POLARISATION SUR LA SURFACE EMISSIVE. DANS LE CAS DE L'EMISSION A PARTIR DES COUCHES MINCES FERROELECTRIQUE OUTRE L'EMISSION PRECEDANTE NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE UNE EMISSION QUI SERAIT DUE A LA CONTRIBUTION DIELECTRIQUE. CETTE EMISSION EST D'AUTANT PLUS IMPORTANTE QUE L'EPAISSEUR DU FERROELECTRIQUE EST FAIBLE. UNE VARIATION DE LA VALEUR DU CHAMP SEUIL D'EMISSION EN FONCTION DE L'EPAISSEUR DU FERROELECTRIQUE A ETE MISE EN EVIDENCE. LA VARIATION DE L'EMISSION ELECTRONIQUE EN HAUTE INTENSITE EN FONCTION DE L'EPAISSEUR DES ECHANTILLONS FERROELECTRIQUES, LA GEOMETRIE DES ELECTRODES, LA TENSION D'ACCELERATION ET LA PRESSION DU VIDE A ETE ETUDIEE. UNE INTERPRETATION DES RESULTATS FAISANT INTERVENIR L'EVOLUTION DES DOMAINES FERROELECTRIQUES, L'EPAISSEUR DES ECHANTILLONS AINSI QUE LA GEOMETRIE DES ELECTRODES EST PRESENTEE. LES MECANISMES DE L'EMISSION ELECTRONIQUE A FAIBLE ET HAUTE INTENSITE SONT DISCUTES.

Multifunctional Oxide Heterostructures

Multifunctional Oxide Heterostructures PDF Author: Evgeny Y. Tsymbal
Publisher: OUP Oxford
ISBN: 0191642223
Category : Science
Languages : en
Pages : 416

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This book is devoted to the rapidly developing field of oxide thin-films and heterostructures. Oxide materials combined with atomic-scale precision in a heterostructure exhibit an abundance of macroscopic physical properties involving the strong coupling between the electronic, spin, and structural degrees of freedom, and the interplay between magnetism, ferroelectricity, and conductivity. Recent advances in thin-film deposition and characterization techniques made possible the experimental realization of such oxide heterostructures, promising novel functionalities and device concepts. The book consists of chapters on some of the key innovations in the field over recent years, including strongly correlated oxide heterostructures, magnetoelectric coupling and multiferroic materials, thermoelectric phenomena, and two-dimensional electron gases at oxide interfaces. The book covers the core principles, describes experimental approaches to fabricate and characterize oxide heterostructures, demonstrates new functional properties of these materials, and provides an overview of novel applications.

Flexoelectricity in Liquid Crystals

Flexoelectricity in Liquid Crystals PDF Author: Agnes Buka
Publisher: World Scientific
ISBN: 1848167997
Category : Science
Languages : en
Pages : 299

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Book Description
The book intends to give a state-of-the-art overview of flexoelectricity, a linear physical coupling between mechanical (orientational) deformations and electric polarization, which is specific to systems with orientational order, such as liquid crystals. Chapters written by experts in the field shed light on theoretical as well as experimental aspects of research carried out since the discovery of flexoelectricity. Besides a common macroscopic (continuum) description the microscopic theory of flexoelectricity is also addressed. Electro-optic effects due to or modified by flexoelectricity as well as various (direct and indirect) measurement methods are discussed. Special emphasis is given to the role of flexoelectricity in pattern-forming instabilities. While the main focus of the book lies in flexoelectricity in nematic liquid crystals, peculiarities of other mesophases (bent-core systems, cholesterics, and smectics) are also reviewed. Flexoelectricity has relevance to biological (living) systems and can also offer possibilities for technical applications. The basics of these two interdisciplinary fields are also summarized.

X-Ray and Neutron Reflectivity: Principles and Applications

X-Ray and Neutron Reflectivity: Principles and Applications PDF Author: Jean Daillant
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3540486968
Category : Science
Languages : en
Pages : 347

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The reflection of and neutrons from surfaces has existed as an x-rays exp- imental for almost it is in the last technique fifty Nevertheless, only years. decade that these methods have become as of enormously popular probes This the surfaces and interfaces. to be due to of several appears convergence of intense different circumstances. These include the more n- availability be measured orders tron and sources that can over (so reflectivity x-ray many of and the much weaker surface diffuse can now also be magnitude scattering of thin films and studied in some the detail); growing importance multil- basic the realization of the ers in both and technology research; important which in the of surfaces and and role roughness plays properties interfaces; the of statistical models to characterize the of finally development topology its and its characterization from on roughness, dependence growth processes The of and to surface scattering experiments. ability x-rays neutro4s study four five orders of in scale of surfaces over to magnitude length regardless their and also their to ability probe environment, temperature, pressure, etc. , makes these the choice for buried interfaces often probes preferred obtaining information about the microstructure of often in statistical a global surfaces, the local This is manner to complementary imaging microscopy techniques, of such studies in the literature witnessed the veritable by explosion published the last few Thus these lectures will useful for over a resource years.

Data Storage at the Nanoscale

Data Storage at the Nanoscale PDF Author: Gan Fuxi
Publisher: CRC Press
ISBN: 9814613207
Category : Science
Languages : en
Pages : 730

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In the big data era, data storage is one of the cores in the whole information chain, which includes production, transfer, sharing, and finally processing. Over the years, the growth of data volume has been explosive. Today, various storage services need memories with higher density and capacity. Moreover, information storage in the big data applic

Nonlinear Optical Materials

Nonlinear Optical Materials PDF Author: Jerome V. Moloney
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9780387985817
Category : Business & Economics
Languages : en
Pages : 270

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Mathematical methods play a significant role in the rapidly growing field of nonlinear optical materials. This volume discusses a number of successful or promising contributions. The overall theme of this volume is twofold: (1) the challenges faced in computing and optimizing nonlinear optical material properties; and (2) the exploitation of these properties in important areas of application. These include the design of optical amplifiers and lasers, as well as novel optical switches. Research topics in this volume include how to exploit the magnetooptic effect, how to work with the nonlinear optical response of materials, how to predict laser-induced breakdown in efficient optical devices, and how to handle electron cloud distortion in femtosecond processes.