Propriétés structurales et diélectrique de BiFe03 en couche mince

par Bertrand Dupe

Thèse de doctorat en Science des matériaux

Sous la direction de Igor Kornev.

Soutenue le 10-11-2010

à Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris , dans le cadre de École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Châtenay-Malabry, Hauts de Seine) , en partenariat avec Laboratoire de structures, propriétés et modélisation des solides (Gif-sur-Yvette, Essonne) (laboratoire) .

Le président du jury était Cyrille Barreteau.

Le jury était composé de Philippe Ghosez, Jens Kreisel, Brahim Dkhil, Manuel Bibes, Grégory Geneste.

Les rapporteurs étaient Philippe Ghosez, Jens Kreisel.

mots clés

• Multiferroïques
• Hamiltonien Effectif
• Théorie de la fonctionnelle de la densité
• Nanotechnologie
• Ordinateurs

Résumé

Le défis principal de l'industrie de la micro électronique est de créer d'augmenter la capacité de stockage mais aussi la vitesse des ordinateurs. Pour atteindre cette objectif, les composants électroniques doivent être miniaturisés à l'échelle du nanomètre. À cette échelle, les propriétés de la matière sont encore mal connues.Les matériaux les plus prometteurs dans cette recherche sont les multiferroïques où l'ordre magnétique et l'ordre ferroélectrique sont couplés. Ils pourraient amener des composants électroniques plus rapide et moins consommateur d'énergie dans des composants tels que les Random Access Memory. Ce travail traite de l'étude d'un multiferroïque typique BiFeO3 (BFO) en se concentrant sur les couplages entre les ordres magnétiques, ferroélectriques et le contrainte dans des systèmes de taille nanométrique

mots clés

• Multiferroics
• Effective Hamiltonian
• Density Fonctional theory

Titre traduit

Structural and dielectric properties of BiFeO3 thin films

Résumé

A major challenge in microelectronics is the increase of data storage as well as processors performancies. Unfortunatelly, this challenge involves a drastic reduction of size of the fundamental device of a computer down to the nano scale. At this scale, properties of matter are still not fully understood. One of the key materials to reach this challenge are multiferroics where the magnetism and the ferroelectricity can interact leading to low consuming and fast Random Access Memories. This work deals with the study of famous multiferroics BiFeO3 (BFO) focussing on the coupling between magnetic ordering, ferroelectric ordering and strain as the dimensionality of the system is reduced to several nanometers