Thèse soutenue

Croissance de couches minces et de nanostructures piézoélectriques A2WO6 (A=lanthanide) par ablation laser et caractérisation nanométrique par microscopie à force atomique
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Auteur / Autrice : Thomas Carlier
Direction : Rachel Desfeux
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Molécules et matière condensée
Date : Soutenance le 09/12/2016
Etablissement(s) : Artois
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord)
Jury : Président / Présidente : Gilles Poullain
Examinateurs / Examinatrices : Rachel Desfeux, Gilles Poullain, Brice Gautier, François Goutenoire, Marie-Hélène Chambrier, Anthony Ferri, Sonia Estrade, Pascal Roussel
Rapporteurs / Rapporteuses : Brice Gautier, François Goutenoire

Résumé

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Afin de répondre à l’essor des nanotechnologies dans le domaine des capteurs et du stockage de l’information, la recherche de nouveaux matériaux éco-acceptables, sous forme de films minces et possédant de hautes performances s’inscrit dans une politique environnementale toujours plus présente.Le but de ce travail est donc double : (i) synthétiser des films minces d’oxydes de A2WO6 (A = lanthanide) et d’en démontrer le caractère piézo-/ferroélectrique à l’échelle locale ; (ii) nanostructurer ce type de matériau par une approche « bottom-up ».Cette thèse a débuté par l’étude de ces oxydes sous forme massive et notamment de leur comportement en température. À la suite de cette étude, des films minces de La2WO6 ont été synthétisés par ablation laser pulsé sur des substrats de SrTiO3 et de LaAlO3 orientés (100). La caractérisation structurale par diffraction de rayons X haute résolution et par microscopie électronique en transmission a permis de déterminer les paramètres de maille ainsi que les relations d’épitaxie de ces films. Par la suite, le caractère piézo-/ferroélectrique des films de α-La2WO6 haute température a été confirmé à l’échelle locale par microscopie à force piézoélectrique ainsi que par TEM-STM in situ. Le composé Nd2WO6 présente également toutes les caractéristiques d’un matériau piézoélectrique. Enfin, la nanostructuration via un masque en nitrure de silicium et l’ablation laser pulsé a permis la fabrication d’îlots piézoélectriques de La2WO6 de diamètres de 1,2 μm et 450 nm. Ces résultats prometteurs font des oxydes A2WO6 des candidats de choix pour la conception de nano-dispositifs piézo-/ferroélectriques.