SYMEDOX - SYnthèse par MagnétoElectroDéposition d’OXydes dopés

SYMEDOX - SYNTHESIS by MagnétoElectroDéposition of doped OXIDES

• Auteur / Autrice : Mathilde Stübner
• Direction : Jean-Paul Chopart
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux, Surfaces et Interfaces
• Date : Soutenance le 20/01/2021
• Etablissement(s) : Reims
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques Physique Sciences du Numérique et de l'Ingénieur (Reims ; 2018-)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Thermique, Mécanique, Matériaux (ITheMM) - EA 7548
• Jury : Président / Présidente : Olivier Devos
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Paul Chopart, René Guinebretière, Guillaume Mériguet, Anne-Lise Daltin, Béatrice Marin
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : René Guinebretière, Guillaume Mériguet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Synthèse (chimie)

Recherche

Semiconducteurs

Mots clés libres

Semi-Conducteur dilué

Magnétoélectrodéposition

Oxydes

ZnO

Cu2O

Film

DiluteMagnetic semiconductors

Magnetoelectrodeposition

Oxides

ZnO

Cu2O

Film

Résumé

Cette thèse concerne la synthése et la caractérisation de semi-conducteurs dilués magnétiques : l’oxyde de zinc et l’oxyde de cuivre (II) dopés avec du cobalt, du nickel ou du manganèse. Ils ont été synthétisés par voie électrochimique avec comme particularité la surimposition d’un champ magnétique intense. Ce dernier lorsqu’il est orienté de façon perpendiculaire par rapport au courant électrique (soit parrallèle par rapport à l’électrode de travail) permet d’obtenir la force de Lorentz, qui est à l’origine de modifications au sein de la couche hydrodynamique. Tout l’enjeu est de déterminer les effets de cette force sur les propriétés structurales, morphologiques et magnétiques des films obtenus. Pour ce faire, les échantillons ont été synthétisés plusieurs fois pour chaque condition, afin de relier les modifications obtenues à l’action de la force de Lorentz. Bien que les effets soient complexes à expliquer, il est indéniable que le champ magnétique a bien un effet sur les propriétés cités pour les deux oxydes étudiés qu’ils soient dopés ou non.

The synthesis and characterisation of zinc oxide and copper oxide (II) films with or without dopant (cobalt, nickel, manganese) which are diluted magnetic semi-conductor, are studied in this thesis. Films are obtained by electrodeposition with superimposition of magnetic field with high intensity. When the magnetic field is perpendicularly oriented toward the current (i.e. parallel to the working electrode), the Lorentz force is present. This force creates electrochemical modifications that can lead to change in morphological, structural and magnetic properties of the films. To ensure that the modifications come from Lorentz force, films hasve been synthetised several times for each specific condition. We do pick up some change for all properties studied for both oxides with dopant or without, but mechanism involved are really hard to explain.