Propriétés structurales et électroniques de couches minces liées aux interfaces entre perovskites PDF Download
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Author: Adrian David
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 169
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Book Description
Les oxydes sont l’objet de nombreuses études dans le domaine de la chimie des matériaux. Leur synthèse sous forme de films minces permet d’obtenir des matériaux qui ne peuvent être stabilisés par des voies de synthèse classiques. Ces films minces peuvent alors présenter des propriétés structurales et physiques originales par le contrôle des interactions électroniques aux interfaces. C’est dans cette thématique, à la frontière entre la chimie du solide, la physico-chimie des interfaces et la matière condensée, que s’inscrit ce travail de thèse. Les recherches se sont focalisées sur la croissance et les caractérisations physiques, structurales et microstructurales de films minces d’oxydes fonctionnels. Dans cette optique deux systèmes ont été étudiés. Premièrement, la synthèse et la caractérisation du composé BiCrO3 , placé dans le contexte des matériaux multiferroïques dans la lignée des composés BiMnO3 et BiFeO3, sont décrites. Une étude microstructurale réalisée par microscopie électronique en transmission a révélé la coexistence de plusieurs formes cristallographique dans la même phase. Deux phases ont été identifiées comme étant les phases haute et basse température déjà décrites dans le matériau massif. Une troisième phase non répertoriée est décrite comme étant une phase d’adaptation générée par les contraintes du substrat. Une deuxième partie est consacrée à l’étude du système LaVO3/SrVO3 synthétisé sous forme de super-réseau, dont la description du protocole de croissance a fait l’objet d’une attention particulière. Il s’agit d’un système électronique fortement corrélé qui peut présenter un comportement conducteur dans certaines conditions de synthèse. Les films ont aussi montré un comportement ferromagnétique inattendu. Ces deux études sont basées sur une étude structurale poussée qui a permis la compréhension des mécanismes de propriétés physiques intéressantes.
Author: Adrian David
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Languages : fr
Pages : 169
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Les oxydes sont l’objet de nombreuses études dans le domaine de la chimie des matériaux. Leur synthèse sous forme de films minces permet d’obtenir des matériaux qui ne peuvent être stabilisés par des voies de synthèse classiques. Ces films minces peuvent alors présenter des propriétés structurales et physiques originales par le contrôle des interactions électroniques aux interfaces. C’est dans cette thématique, à la frontière entre la chimie du solide, la physico-chimie des interfaces et la matière condensée, que s’inscrit ce travail de thèse. Les recherches se sont focalisées sur la croissance et les caractérisations physiques, structurales et microstructurales de films minces d’oxydes fonctionnels. Dans cette optique deux systèmes ont été étudiés. Premièrement, la synthèse et la caractérisation du composé BiCrO3 , placé dans le contexte des matériaux multiferroïques dans la lignée des composés BiMnO3 et BiFeO3, sont décrites. Une étude microstructurale réalisée par microscopie électronique en transmission a révélé la coexistence de plusieurs formes cristallographique dans la même phase. Deux phases ont été identifiées comme étant les phases haute et basse température déjà décrites dans le matériau massif. Une troisième phase non répertoriée est décrite comme étant une phase d’adaptation générée par les contraintes du substrat. Une deuxième partie est consacrée à l’étude du système LaVO3/SrVO3 synthétisé sous forme de super-réseau, dont la description du protocole de croissance a fait l’objet d’une attention particulière. Il s’agit d’un système électronique fortement corrélé qui peut présenter un comportement conducteur dans certaines conditions de synthèse. Les films ont aussi montré un comportement ferromagnétique inattendu. Ces deux études sont basées sur une étude structurale poussée qui a permis la compréhension des mécanismes de propriétés physiques intéressantes.
Author: Jan-Michael Albina
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 171
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Book Description
Les composants électroniques utilisant des couches minces à base d’oxydes de type perovskite sont très attractifs d’un point de vue technologique et scientifique en raison de leur fort potentiel comme solution alternative aux composés à base de Si. La fabrication et la croissance épitaxiale d’hétéro-structures en couches minces de quelques nanomètres d’épaisseur peuvent-être réalisées expérimentalement à partir de substrats monocristallins d’oxydes par des techniques, par exemple, de déposition par laser pulsé ou par épitaxie à jet moléculaire. Pour la fabrication de tels systèmes, il est important d’avoir des informations détaillées sur les structures et les barrières électroniques entre le film, le substrat et les électrodes. Des calculs par premiers principes basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité et utilisant une méthode à base mixte et à pseudo-potentiels ont été menés afin d’étudier les propriétés mécaniques et électroniques d’interfaces perovskite/perovskite. Les offsets de bandes entre un film diélectrique de SrTiO3 et un substrat isolant de LaAlO3 ainsi que les barrières de Schottky entre SrTiO3 et une électrode de SrRuO3 ont été calculés et analysés pour différentes terminaisons et translations latérales. En outre, pour une interface semi-cohérente SrTiO3/SrZrO3, un modèle utilisant des dislocations séparées par des régions cohérentes à été employé afin d’étudier l’influence des dislocations sur les barrières d’énergie et sur l’énergie mécanique de séparation à l’interface.Enfin l’impact de défauts structurels étendus sur les propriétés électriques de SrTiO3 à été étudié pour différentes orientations: (001), (110) et (111).
Author: Cécile Carrétéro
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 115
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Book Description
Ce travail de thèse a été consacré à l'étude de deux matériaux de structure pérovskite : l'aluminate de lanthane (LaAlO3) et le titanate de strontium (SrTiO3). Séparément ces matériaux sont isolants mais l'épitaxie du LaAlO3 sur le SrTiO3 peut engendrer, sous certaines conditions de croissance, la création d'un gaz d'électrons de haute mobilité. Afin de mieux comprendre les mécanismes induisant cet état, nous avons étudié la variation des propriétés structurales de la couche de LaAlO3 et du substrat de SrTiO3 par de nombreuses techniques expérimentales (HRTEM, EELS, HAADF, DRX), afin d'observer à l'échelle atomique, l'influence des conditions de croissance. Nous avons ensuite développé une technique de mesure directe, en coupe transverse, afin de déterminer l'extension du gaz à l’interface et la densité de porteurs à partir d'un microscope à force atomique à pointe conductrice. Ces analyses ont permis d’observer l’influence de la pression d’oxygène sur l’extension du gaz. Nous avons démontré qu’il est possible, pour des conditions spécifiques de croissance, d’obtenir un gaz d’électrons de haute mobilité confiné à l’interface sur quelques nanomètres. Nous avons également mis en évidence, la présence de cations La3+ dans les premières monocouches de SrTiO3 qui peuvent jouer un rôle dans la conduction. L’interprétation liée au concept de catastrophe polaire comme seule origine du gaz haute mobilité confiné reste donc discutable
Author: Evgeny Y. Tsymbal
Publisher: OUP Oxford
ISBN: 0191642223
Category : Science
Languages : en
Pages : 416
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Book Description
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.
Author: Ahmed Belasri
Publisher: Springer Nature
ISBN: 9811554447
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 659
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Book Description
This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.
Author: Wonbong Choi
Publisher: CRC Press
ISBN: 1439861889
Category : Science
Languages : en
Pages : 374
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Book Description
Since the late 20th century, graphene-a one-atom-thick planar sheet of sp2-bonded carbon atoms densely packed in a honeycomb crystal lattice-has garnered appreciable attention as a potential next-generation electronic material due to its exceptional properties. These properties include high current density, ballistic transport, chemical inertness,
Author: Philippe Boch
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 0470394544
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 593
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Book Description
This book is primarily an introduction to the vast family of ceramic materials. The first part is devoted to the basics of ceramics and processes: raw materials, powders synthesis, shaping and sintering. It discusses traditional ceramics as well as “technical” ceramics – both oxide and non-oxide – which have multiple developments. The second part focuses on properties and applications, and discusses both structural and functional ceramics, including bioceramics. The fields of abrasion, cutting and tribology illustrate the importance of mechanical properties. It also deals with the questions/answers of a ceramicist regarding electronuclear technology. As chemistry is an essential discipline for ceramicists, the book shows, in particular, what soft chemistry can contribute as a result of sol-gel methods.
Author: Carlos Fiolhais
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3540030832
Category : Science
Languages : en
Pages : 290
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Book Description
Density functional theory (DFT) is by now a well-established method for tackling the quantum mechanics of many-body systems. Originally applied to compute properties of atoms and simple molecules, DFT has quickly become a work horse for more complex applications in the chemical and materials sciences. The present set of lectures, spanning the whole range from basic principles to relativistic and time-dependent extensions of the theory, is the ideal introduction for graduate students or nonspecialist researchers wishing to familiarize themselves with both the basic and most advanced techniques in this field.
Author: M. Muruganant
Publisher: Springer
ISBN: 9811048193
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 403
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Book Description
This volume comprises the select proceedings of FiMPART 2015. The volume covers advances in major areas of materials research under one umbrella. This volume covers all aspects of materials research, processing, fabrication, structure/property evaluation, applications of ferrous, non-ferrous, ceramic, polymeric materials and composites including biomaterials, materials for energy, fuel cells/hydrogen storage technologies, batteries, super-capacitors, nano-materials for energy and structural applications, aerospace structural metallic materials, bulk metallic glasses and other advanced materials. The book will be useful to researchers, students, and professional working in areas related to materials innovation and applications.
Author: Aloke Paul
Publisher: Springer
ISBN: 331907461X
Category : Science
Languages : en
Pages : 543
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Book Description
In this book basic and some more advanced thermodynamics and phase as well as stability diagrams relevant for diffusion studies are introduced. Following, Fick’s laws of diffusion, atomic mechanisms, interdiffusion, intrinsic diffusion, tracer diffusion and the Kirkendall effect are discussed. Short circuit diffusion is explained in detail with an emphasis on grain boundary diffusion. Recent advances in the area of interdiffusion will be introduced. Interdiffusion in multi-component systems is also explained. Many practical examples will be given, such that researches working in this area can learn the practical evaluation of various diffusion parameters from experimental results. Large number of illustrations and experimental results are used to explain the subject. This book will be appealing for students, academicians, engineers and researchers in academic institutions, industry research and development laboratories.
