Thèse soutenue

Etude de l’effet magnétoélectrique dans les hétérostructures de Pt/TbXDy1-XFe2/Pt/PbZrXTi1-XO3/Pt en couches minces déposées sur des substrats de siliciumsubstrats de silicium
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Auteur / Autrice : Joris More-Chevalier
Direction : Gilles PoullainRachid Bouregba
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie des matériaux
Date : Soutenance en 2015
Etablissement(s) : Caen
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de cristallographie et sciences des matériaux (Caen ; 1996-....)
Jury : Président / Présidente : Maryline Guilloux-Viry
Examinateurs / Examinatrices : Gilles Poullain, Rachid Bouregba, Maryline Guilloux-Viry, Philippe Lecoeur, Rachel Desfeux, Christophe Cibert
Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Lecoeur, Rachel Desfeux

Mots clés

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Résumé

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Ce travail de thèse porte sur l’étude de l’effet magnétoélectrique (ME) dans les matériaux composites TbxDy1-xFe2 (Terfenol-D)/Pt/Pb(ZrxTi1-x)O3 (PZT) en couches minces déposées sur substrats Pt/SiO2/Si. L’objectif est d’obtenir de bons coefficients de couplage magnétoélectrique permettant l’exploitation de ces composites dans des dispositifs microélectroniques. La première partie de ce travail porte sur l’étude des relations entre les propriétés structurales et les propriétés magnétiques des films de Terfenol-D. Il a notamment été montré qu’il est possible d’obtenir, dans différentes conditions, des films de Terfenol-D possédant des propriétés magnétiques intéressantes (bonne aimantation et faible champ coercitif), ouvrant la voie à l’assemblage de ces films avec un matériau piézoélectrique. La seconde partie porte sur la mise au point et l’étude de dispositifs Terfenol-D/Pt/PZT. Un travail important a été réalisé afin de développer une technique de mesure de l’effet ME qui puisse permettre de soustraire les effets électromagnétiques parasites induits dans le circuit de mesure. Des modèles électriques ont été conçus, permettant d’obtenir des valeurs plus réalistes du coefficient de couplage ME. Deux paramètres clés, la température de recuit de la couche de Terfenol-D et l’influence de l’épaisseur de la couche de platine intermédiaire, ont été étudiés dans le but d’obtenir le meilleur couplage ME possible. Finalement, un très bon coefficient de couplage de 15,5 V/cm. Oe a été obtenu sur l’un des dispositifs ME. Ces résultats ouvrent la perspective de développer des dispositifs ME en couches minces exploitables dans l’industrie de la microélectronique.