Contrôle de la conductivité thermique par un champ électrique dans BaTiO3 et ses dérivés

Thermal conductivity control under electric field in BaTiO3 based materials

• Auteur / Autrice : Lucile Feger
• Direction : Isabelle Laffez
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Science des Matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers - EMSTU
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe de recherche en Matériaux, Microélectronique, Acoustique et Nanotechnologies

Mots clés

Mots clés libres

Oxydes

Conductivité thermique

Ferroélectriques

Phonons

Pérovskite

Céramiques

Oxides

Thermal conductivity

Ferroelectrics

Phonons

Perovskite

Ceramics

Résumé

Des résultats expérimentaux récents et des simulations montrent que les oxydes ferroélectriques peuvent être utilisés pour obtenir un contrôle dynamique des flux de chaleur dans une large gamme de température. Les oxydes ferroélectriques possèdent une polarisation électrique qui varie spatialement dans un même échantillon et qui peut être contrôlée en appliquant un champ électrique. Les régions de polarisation uniforme sont appelées des domaines, et les frontières entre domaines adjacents sont appelées des parois de domaines. Ce projet de thèse multidisciplinaire se concentre sur l'étude expérimentale de la conductivité thermique dans des oxydes ferroélectriques sous champ électrique en vue de la compréhension des interactions phonons-parois de domaines dans ces systèmes. Il sera mené en combinant une approche science des matériaux, se concentrant sur le contrôle de la structure en domaines pour augmenter la densité de parois de domaines, et une approche physique de la matière condensée, où la conductivité thermique et la dynamique des phonons sera étudiée.

Recent experimental results and simulations show that ferroelectric oxides can be used to obtain a dynamic heat flow control in a large temperature range. Ferroelectric oxides exhibit an electric polarization that spatially changes within a sample and that can be controlled by an applied electric field. Regions of uniform polarisation are called domains and the boundaries between adjacent domains are called domain walls. This multidisciplinary PhD project focuses on the experimental study of thermal conductivity in ferroelectric oxides under electric field towards the understanding of phonons-domain walls interactions in these systems. It will be developed by combining a materials science approach, focusing on the control of the domain structure to maximise domain walls density, with a condensed matter physics approach, where thermal conductivity and phonon dynamics will be investigated.