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Dissertations / Theses on the topic 'Titanate de baryum – Propriétés électriques'
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Maillard, Alain. "Préparation après croissance d'échantillons monodomaines de BaTiO3 en vue d'utilisation optique : mesures holographiques sous champ électrique appliqué." Dijon, 1989. http://www.theses.fr/1989DIJOS005.
Full textAbstract:
Un processus de préparation d'échantillons monodomaines de titanate de baryum est décrit, il est associé à un ensemble de techniques permettant d'effectuer un contrôle de la qualité. Ces cristaux après traitement sont caractérisés optiquement par la mesure des coefficients électrooptiques r13 et r33. Le signe des porteurs de charge est déterminé positif. La réalisation d'une mesure originale du déphasage entre le réseau d'indice de réfraction et le réseau d'illumination permet d'atteindre la densité de pièges mis en jeu lors des enregistrements holographiques. Une étude de l'effet d'un champ électrique appliqué sur le cristal montre une augmentation du rendement de diffraction. Enfin un aperçu des possibilités du titanate de baryum à créer une onde conjuguée en configuration autopompée est indiqué pour des cristaux purs et dopés fer
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Hernández-López, Ana Maria. "Propriétés structurales, microstructurales et électriques du titanate de baryum dopé à l'yttrium pour l'élaboration des condensateurs multicouches." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30294/document.
Full textAbstract:
Le titanate de baryum dopé (BaTiO3, BT) avec des éléments de terres rares est utilisé comme diélectrique dans la fabrication de condensateurs céramiques multicouches (MLCC). L'oxyde de terres rares le plus couramment utilisé comme dopant dans la formulation commerciale de la poudre BT pour la fabrication de MLCC est Y2O3, car il a des propriétés similaires à celles de l'ajout de Ho2O3, Er2O3 ou Dy2O3 et il est moins coûteux. D'autres additifs, tels que Mn, Mg et Ca contribuent à la répartition globale des défauts électroniques pouvant être générés lorsque les ions dopants sont insérés dans le réseau, tandis que SiO2 est utilisé comme additif de frittage. La structure pérovskite du BT peut héberger une large gamme de dopants pouvant remplacer Ba ou Ti dans le réseau. Aussi, des phases secondaires, notamment celles connues sous le nom de pyrochlores Y2Ti2O7, associées à l'Y2O3 en tant que dopant BT, supposées être á l'origine des mécanismes de défaillance à long terme des MLCC, apparaissent. Le but de ce travail est de caractériser le BT dopé avec différentes concentrations d'Y2O3, en validant son éventuelle contribution à la formation de phases secondaires et en évaluant la fiabilité des MLCC préparées avec ce type de matériaux. Le rôle de Y2O3 a été évalué sur deux types de matières premières, le premier est du BaTiO3 pur (<100 ppm en Y) et le second est une formulation commerciale conçue pour les MLCC connus sous le nom de X7R (-55 °C et 125 °C, ±15 %) qui, entre autres éléments, contient déjà 1% en poids de Y2O3. Des poudres et des céramiques avec différentes concentrations d'Y3+, telles qu'Y2O3, de dopage (1% en poids à 20% en poids) ont été préparées puis traitées thermiquement ou frittées. Le traitement thermique de la poudre a été effectué à l'air, tandis que le frittage de la céramique (poudre compactée à 2 MPa) a été effectué à la fois dans l'air et dans une atmosphère réductrice (1310 °C à l'air pendant 3 h, deux étapes: 1310 °C puis 1150 °C 15 h et une atmosphère réductrice N2, H2, H2O à 1310 °C pendant 3 h). En ce qui concerne l'addition d'Y2O3, la transition de phase de tétragonal à un mélange de tétragonal et de cubique a été observée lorsque la concentration en Y2O3 augmentait dans la poudre traitée thermiquement et dans la céramique correspondante. [...]Doped barium titanate (BaTiO3, BT) with rare-earth elements (REE) is used as dielectric in the manufacture of multilayer ceramic capacitors (MLCCs). The most common REE oxide employed as dopant in the commercial formulation of BT powder for fabrication of MLCCs is Y2O3, because it results in similar properties than adding Ho2O3, Er2O3 or Dy2O3, and it is less expensive. Other additives, such as Mn, Mg, and Ca contribute to the global distribution of the electronic defects that can be generated when the doping ions are inserted into the lattice, while SiO2 is used as a sintering additive. The perovskite structure of the BT can host a wide range of dopants that can substitute either Ba or Ti in the lattice. There are reports of secondary phases, particularly those known as pyrochlores Y2Ti2O7, related to Y2O3 as BT dopant, that are supposed to be the cause of long term failure mechanisms of MLCC's under nominal operation. The purpose of this work is to characterize BT doped with different concentrations of Y2O3, validating its possible contribution to the formation of secondary phases, and evaluating reliability of MLCCs prepared with this kind of materials. The role of Y2O3 was evaluated on two kinds of raw materials, the first one is pure BaTiO3 (< 100 ppm Y) and the second kind is a commercial formulation designed for MLCCs known as X7R (-55 °C and 125 °C, 15% tolerance) which, among other elements, already contains 1 wt% of Y2O3. Powders and ceramics with different Y3+, as Y2O3, doping concentration (1 wt% up to 20 wt%) were prepared and subsequently thermally treated or sintered, respectively. Heat treatment of powder was conducted on air, while sintering of ceramics (powder compacted at 2 MPa) was carried out both, in air and reducing atmosphere (1310 °C in air for 3 h, two steps: 1310 °C then 1150 °C 15 h, and a reducing atmosphere N2, H2, H2O at 1310 °C for 3 h). Regarding Y2O3 addition, the phase transition from tetragonal to a mixture of tetragonal and cubic was observed as Y2O3 concentration increases in the thermally treated powder and in the corresponding ceramics. [...]
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Moretti, Paul. "Structures électroniques d'ions de transitions dans la pérovskite BaTiO3 par application de la méthode de diffusion multiple MSXα : propriétés optiques et électriques." Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO10060.
Full textAbstract:
Des calculs d'orbitales moleculaires fondes sur la methode de diffusion multiple msx, dans sa version spins polarises, sont effectues pour obtenir la structure electronique d'impuretes de transition en substitution dans une matrice perovskite. Les proprietes optiques et electriques liees a leur comportement en tant que defauts de substitution, en particulier dans batio#3 en phase cubique et tetragonale, sont decrites. Cette analyse est completee par quelques etudes experimentales sur des monocristaux de ce compose, dopes au cobalt ou au niobium. Le cristal pur ou dope est modelise par des clusters moleculaires de type (bo#6)##1#2#+#n constitues d'un octaedre d'oxygene (o#6) entourant le cation metallique (b=ti, nb, co, cr, mn), d'ionicite nominale n#+. Les influences de ce dernier facteur et de la configuration de spin sur les structures electroniques sont systematiquement etudiees. Les valeurs propres des niveaux d'energie des differentes impuretes sont donnees par rapport au sommet de la bande de valence du cristal. La stabilite des especes est discutee a partir de la position des niveaux 3d antiliants et de la determination des etats fondamentaux par des calculs d'etats de transition. Les transitions optiques de champ cristallin et de transfert de charge de type accepteur sont calculees et comparees aux donnees experimentales. L'influence d'un abaissement de symetrie, du au changement de phase para-ferroelectrique ou a la presence d'une lacune d'oxygene, est particulierement decrite, et la polarisation spontanee calculee. Les effets d'une relaxation isotropique de la maille cristalline sur la structure electronique (diagrammes, configurations de spin. . . ) des centres cobalt sont par ailleurs determines. Les etudes de la distribution electronique des charges sur les orbitales 3d des ions metalliques conduisent en outre a une description de la covalence de la liaison metal-oxygene
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Midy, Jean. ""Etude de la croissance du titanate de baryum et de strontium en couches minces et de ses propriétés électriques sur une large gamme de fréquence"." Phd thesis, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00739398.
Full textAbstract:
Le titanate de baryum et de strontium (BaSrTiO3) est un matériau diélectrique de synthèse à forte permittivité possédant la propriété d'être accordable lorsqu'il est soumis à un champ électrique. Ceci est lié à sa structure cristalline à maille perovskite. Son intégration dans des dispositifs capacitifs est donc prometteuse pour l'industrie de la microélectronique. Il est déposé en couches minces par pulvérisation cathodique à partir de cibles pressées à froid au sein du laboratoire. L'étude de la croissance du matériau, dopé ou non, et de ses propriétés électriques à 100 khz ont permis d'envisager une montée en fréquence. Les évolutions de la permittivité diélectrique complexe et de l'accordabilité du matériau ont ainsi pu être étudiées sur un dispositif spécifique dans une gamme de fréquences allant de 1 à 60 ghz. L'utilisation d'un logiciel de simulation numérique par éléments finis (ELFI) dans le cadre de l'étude à haute fréquence permet de remonter aux caractéristiques propres du matériau, et ainsi d'interpréter plus finement les résultats issus de l'étude en basse fréquence. L'ensemble des connaissances acquises permet finalement de développer des dispositifs à capacité variable qui sont actuellement en cours d'élaboration au sein du laboratoire.
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Boulos, Madona. "Elaboration de poudres de titanates par chimie douce, caractérisation, mise en forme de céramiques et de couches, et propriétés électriques : application aux matériaux à très fortes valeurs de permitivité." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30261.
Full textAbstract:
Des grains nanométriques de titanate de baryum ont été obtenus par synthèse hydrothermale à 150 et 250°C et à partir de précurseur BaCl2. 2H2O/TiCl3 ou TiO2,. Le frittage à 1250°C pendant 10 ou 20 h a conduit à descéramiques de densité supérieure à 95%. Ces céramiques présentent une structure bimodale constituée de gros grains (60 µm) dans une matrice de petits grains (1µm). Des permittivités électriques relatives supérieures à 7000 (poudre ex-TiCl3) ou à 11000 (poudre ex-TiO2) sont notées à la température de Curie. Les couches épaisses présentent une permittivité supérieure à 4000. Des poudres de BaTiO3 dopé au lanthane ont été préparées par coprécipitation. Les céramiques correspondantes présentent une microstructure homogène. La température de Curie diminue et la permittivité relative augmente jusqu'à 10 000 avec l'augmentation de la teneur en La3+. Les matériaux frittés par SPS montrent des propriétés électriques exceptionnelles. Des matériaux à base de CaCu3Ti4O12 a été préparés par coprécipitation. Les céramiques obtenues présentent de très bonnes caractéristiques électriques liées à la présence de phases supplémentaires de CuONanometric powders of BaTiO3 have been prepared by hydrothermal method at 150 and 250°C using BaCl2. 2H2O/TiCl3 or TiO2 as precursors. Ceramics showing 95% of densification are obtained after sintering at 1250°C for 10 and 20 h. These ceramics present a heterogeneous microstructure. The grain size and the grain distribution in the ceramic bulk govern the electrical properties. Thick layers present a relative permittivity higher then 4000 at the curie temperature. La-doped BaTiO3 has been prepared by the oxalate method. The obtained ceramics showed a uniform microstructure. The Curie temperature is displaced to lower temperatures and the relative permittivity increases up to 10000 with increasing La3+ concentration. Ceramics sintered by spark plasma sintering showed electrical properties that are significantly different from those of conventionnally sintered ones. The coprecipitation has been used to synthesize materials based on CaCu3Ti4O12. Three main types of ceramics were obtained. The presence of CuO phase beside the CCT plays an important role for enhancing the dielectric properties
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Ul, Rémy. "Céramiques piézoélectriques : le titanate de baryum dopé pour transducteurs acoustiques." Thesis, Bourges, INSA Centre Val de Loire, 2018. http://www.theses.fr/2018ISAB0005/document.
Full textAbstract:
Des céramiques piézoélectriques sans-plomb de composition (CazBa1-z)(Ti1-x-wCoxNbw)O3- ont étésynthétisées e Li2O ou de Li2CO3des matériaux denses à une température de 1100 °C au lieu des 1300 °C usuellement requis pour fritter leBaTiO3.fonctionnelles : le coefficient piézoélectrique d33 et le coefficient de couplage kp atteignent respectivement255 pC/N et 43,5%. De plus, un recuit sous O2 des échantillons dopés au cobalt mène à un d33 = 265 pC/Net à un kp = 42,8%.En fonction de la nature des dopants, un caractère « doux » ou « dur » a été observé dans les céramiquespiézoélectriques. Le dopage par les ions Co/Li mène à un comportement « dur » et provoque desphénomènes de vieillissement. On observe ainsi pour un BT:Co,Li vieilli, un cycle P = f(E) àdouble boucle ou déformé pour des échantillons respectivement non-polarisés ou polarisés. Les cyclescours du temps. Ce champ inCes phénomènes particuliers sont dus à la formation de dipôle de défaut (MTi VO )x causée parin, les grandes valeurs ducoefficient de qualité mécanique (Qmsynthétisées vis-à-vis de fortes contraintes, mécanique ou électrique. Cela rend ces matériaux compétitifscomparés au PZT 4 pour des applications de type transduction acoustique(CazBa1-z)(Ti1-x-wCoxNbw)O3- lead-free piezoelectric ceramics were prepared using solid-state reaction. Theuse of a Li2O or Li2CO3 sintering aid enables one to obtain dense ceramics at a temperature of 1100 °Cinstead of the 1300°C used for BaTiO3 in conventional sintering. Insertion of Li/Ca/Co/Nb in the perovskitestructure improves functional properties: for micrograin-size ceramics, a piezoelectric charge constant andelectromechanical coupling factor of d33 = 255 pC/N and kp = 43,5% were reached, respectively.Furthermore, a thermal annealing of the cobalt doped sample under O2 atmosphere led to d33 = 265 pC/Nand kp = 42,8%.Soft/hard characteristics of the piezoelectric ceramics are observed depending on the dopant ions. The Co/Liacceptor dopants lead to hard piezoelectric ceramics and aging phenomena. The aged BT:Co,Li exhibitsdouble loops and a distorted hysteresis cycle for non-poled and poled ceramics, respectively. Distortedhysteresis loops for BT:Co,Li show an increased internal bias field with aging time. Insertion of donordopants such as niobium ions significantly reduces the internal field. These behaviors are related to thepresence of defect dipoles (MTi VO )x due to the insertion of acceptor dopants in the B sites following theoxygen vacancies to equilibrate charge compensation. The high mechanical quality factors (Qm > 1000)obtained for the doped BaTiO3 ceramics affords stability against mechanical stress and electrical stress of upto 400 VRMS/mm, which makes these materials competitive with PZT4 for acoustic transducer applications
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Normand, Laurent. "Propriétés diélectriques locales et structure atomique des parois de domaines ferroélectriques dans le titanate de baryum." ENSMP, 1996. http://www.theses.fr/1996ENMP0883.
Full textAbstract:
L'utilisation des céramiques à base de titanate de baryum en tant que diélectrique dans les condensateurs multicouches nécessite une modification de leurs propriétés en température. Cette modification est faite par l'ajout de dopants (niobium et cobalt) et doit être contrôlée par des conditions de frittage particulières. En choisissant une série d’échantillons de batio 3 dopes, nous avons cherché à comprendre l'origine de la stabilité en température des propriétés diélectriques de ces céramiques. Pour ce faire, en plus d'une caractérisation macroscopique des matériaux (en microscopie optique, drx, meb, wds et mesure de permittivité), nous avons développé une méthodologie originale qui s'appuie sur la microscopie électronique en transmission et les techniques qui y sont associées (haute résolution et spectrométrie de pertes d'énergie des électrons notamment) : elle permet d'une part de séparer les mécanismes de polarisabilité à basse fréquence (lies à la mobilité des parois de domaines ferroélectriques) et à haute fréquence (liée à la structure de bandes), et d'autre part de caractériser, à l'échelle de quelques nanomètres, la microstructure, la composition chimique et les propriétés diélectriques. Avec une variation du taux de dopage, nous avons pu révéler l'apparition d'inhomogénéités chimiques locales et montrer leur importance sur les propriétés diélectriques. Nous avons également mis en évidence la modification de la structure atomique des parois de domaines ferroélectriques, déterminante pour la mobilité des parois et les mécanismes à basse fréquence. Enfin, nous avons également mis en évidence la modification de la fonction diélectrique à très haute fréquence due à une évolution de la structure de bandes avec l'addition de dopants. Cette méthodologie et les logiciels développés ici nous ont permis de mieux appréhender la fonctionnalité utile du titanate de baryum, notamment en s'affranchissant des effets de moyenne lies aux mesures sur échantillon massif. Ils permettent d'envisager une modélisation prédictive du comportement d'un diélectrique en vue du contrôle et de l'optimisation des performances des condensateurs multicouches.
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Batllo, François. "Granulométrie et non-stoechiométrie dans BaTiO3. Maîtrise et incidence sur les propriétés diélectriques." Dijon, 1987. http://www.theses.fr/1987DIJOS023.
Full textAbstract:
On étudie l'influence de la granulométrie et de la non- stoechiométrie sur les propriétés diélectriques de céramiques à base BaTiO3, et on cherche à maitriser ces paramètres lors de l'élaboration. Les résultats expérimentaux montrent que la maitrise de la granulométrie passe par celle des conditions expérimentales, des granulométries des précurseurs BaCO3 et TiO2, des qualités des mélanges de matières premières. On présente la recherche et la mise en oeuvre des techniques de caractérisation de la non-stoechiométrie ainsi que leur application à la recherche de corrélations entre les défauts et les propriétés des céramiques obtenues, ainsi que des conditions optimales pour le frittage des condensateurs multicouches avec électrodes de nickel.
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Mhaifid, Touria. "Etude expérimentale des propriétés électrooptiques de la solution solide Ba0,97Sr0,03TiO3 et contribution au calcul des coefficients élastooptiques : application au calcul des coefficients électrooptiques de BaTiO3 et Ba0,97Sr 0,03TiO3." Dijon, 1996. http://www.theses.fr/1996DIJOS043.
Full textAbstract:
Jusqu'à présent BaTiO3 a été utilisé, pour ses propriétés photoréfractives, dans sa phase quadratique 9°C, 134°C. La limite inférieure de cette gamme de température représente un inconvénient majeur pour des applications industrielles où tous les composants fonctionnent jusqu'à -20°C. D'après les études antérieures faites au laboratoire la substitution des ions Ba par des ions Sr abaisse les températures de transitions du matériau sans changer ses propriétés photoexcitatrices. Une solution solide de Ba1-xSr TiO3 (BST) apparait comme une solution possible si la substitution ne s'accompagne pas d'une réduction des propriétés électrooptiques. La partie expérimentale de ce travail est consacrée à l'étude de l'effet électrooptique de Ba0,97Sr0,03 TiO3 (BST). Les coefficients r113 et r333 ont été déterminés en tenant compte de l'effet piézoélectrique du matériau r232 n'étant pas affecté par cette correction. Les principaux résultats sont les suivants: comme pour BaTiO3, les coefficients diminuent quand la longueur d'onde augmente. Cette dépendance a été expliquée qualitativement par un modèle de Sellmeier. R113, r333 et Ɛc augmentent avec la température, tandis que r232 et Ɛa diminuent. Ces résultats sont en accord avec le modèle de Didomenico. En conclusion BST (à 3% de Sr) a des propriétés électrooptiques comparables à celles de BaTiO3 et une température de transition orthorhombique-quadratique plus basse. L'obtention de BST plus riche en SR (20%) devrait permettre de disposer d'un matériau utilisable jusqu'à -20°C. La partie théorique présente un calcul original de tous les coefficients élastooptiques et électrooptiques de BaTiO3 et BST. Le modèle utilisé est un modèle microscopique d'ion polarisable qui tient compte de l'anisotropie des polarisabilités électroniques des ions compares à l'expérience, les résultats obtenus ont un bon ordre de grandeur. Ce calcul peut être amélioré en utilisant un modèle plus complet comportant plus de paramètres ajustables
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Ousi, Benomar Wahib. "Propriétés électro-optiques du titanate de baryum pur ou dopé fer : traitement et topographie optique des cristaux." Dijon, 1986. http://www.theses.fr/1986DIJOS011.
Full text
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Hafid, My Lahcen. "Structures électroniques et propriétés optiques de BaTiO:(3) et LiNbO::(3) purs et dopés au fer." Dijon, 1985. http://www.theses.fr/1985DIJOS058.
Full textAbstract:
Des mesures du coefficient d'absorption ont permis de mettre en évidence des structures dans les spectres de BaTiO::(3) pur et dopé par le fer, dans les deux phases tetragonale et cubique. Les structures électroniques de ces matériaux ainsi que celles du niobate lithium pur et dopé par le fer ont été déterminées par la méthode de diffusion multiple Xalpha. Les structures permettent d'analyser l'incidence des différents centres d'impureté, créés par dopage, sur les propriétés optiques et électroniques des différents matériaux étudiés
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Ney, Pascal. "Etude de l'origine des propriétés électrooptiques et optiques non linéaires du métaborate de baryum (β-BaB2O4) par spectroscopie Raman." Metz, 1998. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1998/Ney.Pascal.SMZ9864.pdf.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans ce mémoire est destiné à l'étude de l'origine des propriétés électrooptiques (EO) et optiques non linéaires (ONL) du métaborate de baryum (β-BBO). Un nouveau banc de mesure de coefficients EO, reposant sur un interféromètre de Michelson, a été développé. La technique expérimentale permet alors de déterminer les coefficients EO de β-BBO à partir desquels les contributions ioniques peuvent être déduites. La comparaison des coefficients EO ioniques et électroniques met en évidence des comportements très différents. L'origine microscopique de ces comportements est analysée à partir des résultats de la diffusion Raman qui permet d'accéder aux fréquences et aux intensités des vibrations du réseau cristallin. Ainsi, après avoir réalisé une affectation complète des modes de vibration de β-BBO, il est possible de relier chaque coefficient EO à un type de mode Raman. L'établissement d'un modèle permet alors d'associer les coefficients EO aux caractéristiques des modes de vibrations. Les différentes contributions ioniques et électroniques sont évaluées sous forme de rapports calculés à partir des données de la diffusion Raman. La correspondance entre les résultats obtenus par des mesures directes et ceux évalués à partir des modes de vibrations prouve la validité à la fois du modèle et de la méthode d'évaluation des contributions aux coefficients EO à partir des données Raman. Une étude approfondie est alors menée pour identifier les mouvements engendrant l'apparition des raies Raman et pour remonter aux mécanismes responsables des effets EO et ONL. Ainsi, seuls les anneaux (B3O6)[à la puissance]3- prennent part aux mécanismes EO et ONL de β-BBO. Les translations de ces anions dans le plan normal à l'axe optique et les flexions des anneaux sont les principaux mouvements intervenant dans les coefficients r51 et r22. La déformation des nuages électroniques engendrée par la distorsion de l'anneau permet d'expliquer les valeurs des contributions électroniques de r51 et r22The work presented in this thesis is devoted to the study of the origin of the electro-optic (EO) and the nonlinear optical (NLO) properties in barium metaborate (β-BBO). A new method for measuring EO coefficients, using a Michelson interferometer, has been developed during the thesis work This method allows to determine the EO coefficients of β-BBO which are used to calculate the ionic contributions. The comparison between the ionic and electronic EO coefficients underlines various behaviours. The microscopic origin of these contributions is analysed by using Raman scattering results as the frequencies and the intensities of the latter vibrations. So, after we have performed an assignment of the Raman vibrations modes of β-BBO, it is possible to link each EO coefficient to a Raman mode. A model is then established which is able to connect the EO coefficient with the properties of the vibrational modes. The various ionic and electronic contributions are estimated from the ratio calculated from the Raman scattering data. The good agreement between the results obtained by EO measurements and those deduced from the vibrational modes demonstrates the validity of the model and at the same time of the method used to estimate the EO coefficients contributions from Raman data. A deeper study allows then to distinguish the motions leading to the appearance of the Raman lines and to detect the mechanism responsible of the EO and NLO effects. So, only the (B3O6)3- rings are concerned by the EO and NLO mechanisms in β-BBO. The anions translations in the plane perpendicular to the optic axis and the rings breathings are the main motions related to the r51 and r22 coefficients. The electronic clouds distortion generated by the distortion of the rings permits to explain the electronic values of r51 and r22
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Reymond, Vincent. "Nouvelles couches minces et multicouches dérivées de BaTiO₃ : optimisation des propriétés diélectriques." Bordeaux 1, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR12858.
Full textAbstract:
Les couches minces dérivées du matériau ferroélectrique BaTiO3 présentent un grand intérêt en vue de l'élaboration de composants intégrés pour la microélectronique et les télécommunications. Ainsi, des films de Ba0. 6Sr0. 4TiO3 (BST) possèdent une forte permittivité dont la valeur peut être modulée sous champ électrique, ce qui permet d'envisager leur utilisation dans des condensateurs aux propriétés ajustables. Cependant, le principal frein à leur intégration est l'importance de leurs pertes diélectriques. Des couches de BST déposées par pulvérisation magnétron radiofréquence ont été caractérisées d'un point de vue structural, chimique et diélectrique afin d'établir une référence. De nouvelles compositions exemptes de plomb, comme le BTZ (BaTi1-xZrxO3) et le BST substitué avec de l'étain, ont été synthétisées en vue d'abaisser les pertes. Des mesures diélectriques en température ont mis en évidence le caractère relaxeur des couches minces de BTZ riches en zirconium, et la copulvérisation a permis d'étudier l'ensemble de la solution solide BaTiO3-BaZrO3. Enfin, un nouveau type d'hétérostructures alliant le BST à une barrière diélectrique de SiO2 a permis d'atteindre des pertes très inférieures à 0. 5% tout en conservant une permittivité et une accordabilité satisfaisantes.
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Aouda, Noureddine. "Les condensateurs en électronique de puissance : règles d'utilisation et caractérisation des condensateurs linéaires : apports des condensateurs céramiques non-linéaires." Toulouse, INPT, 1995. http://www.theses.fr/1995INPT031H.
Full textAbstract:
Cette these traite de l'etude des condensateurs, lineaires ou non lineaires, dans un contexte d'electronique de puissance. La premiere partie du memoire est consacree a l'etude des principales technologies de condensateurs lineaires utilisees en electronique de puissance ; il s'agit des condensateurs electrolytiques aluminium et des condensateurs secs a dielectrique film au polypropylene. Ce travail comporte une analyse des contraintes fonctionnelles et une modelisation du comportement des condensateurs a partir d'une etude des proprietes physiques des differents constituants (dielectrique, electrolyte). La modelisation porte d'une part sur l'elaboration de circuits electriques equivalents et d'autre part sur la comprehension des mecanismes de defaillance de ces condensateurs dans le contexte de l'electronique de puissance. La seconde partie du memoire commence par une etude des proprietes des condensateurs ceramiques non lineaires fabriques a base de titanate de baryum. L'auteur montre l'interet de ces composants dans le cadre de deux types d'applications: l'aide a la commutation des semiconducteurs et la resonance
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Benhadjala, Warda. "Fiabilité et miniaturisation des condensateurs pour l'aéronautique : de l'évaluation de composants céramique de puissance à l'étude de nanoparticules hybrides céramique / polymère pour technologies enterrées." Thesis, Bordeaux 1, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR15271/document.
Full textAbstract:
L’amélioration des systèmes électroniques pour le déploiement de l'avion tout électrique dépend de la capacité des composants passifs, tels que les condensateurs, à réduire leur volume, leur masse et leur coût, et augmenter leurs performances et leur fiabilité, particulièrement dans l’environnement aéronautique. Dans ce contexte, cette thèse a eu pour objectif l’étude et le développement de nouvelles technologies de condensateurs pour des applications avioniques. Dans la première partie des travaux, nous abordons l’évaluation de condensateurs céramique de puissance. La technologie céramique constitue, en effet, l’une des rares solutions matures capables de répondre aux exigences des équipementiers. La caractérisation, l’analyse des mécanismes de défaillance, de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) ainsi que l’étude de fiabilité et de robustesse de composants commerciaux présentant des architectures originales (condensateurs multi-chips) ont été réalisées. Ces résultats ont été complétés par une étude plus amont sur la caractérisation de céramiques frittées par frittage flash (SPS). Les permittivités colossales de ces matériaux permettraient d’accroitre la fiabilité et la miniaturisation des condensateurs tout en conservant de fortes valeurs de capacité et de tension nominale. La seconde partie, plus fondamentale, a été consacrée au développement de nanoparticules céramique/polymère coeur-écorce pour des applications de condensateurs enterrés, opérant aux radiofréquences. La synthèse et les caractérisations physico-chimiques des nanocomposites ainsi que les procédés de fabrication de condensateurs en couches épaisses sont, en premier lieu, décrits. Une méthode de caractérisation électrique large bande a été mise au point pour permettre l’analyse des propriétés diélectriques et des mécanismes de conduction des nanoparticules. Les performances des dispositifs ont été recherchées en fonction de la température et des procédés de mise en forme. En outre, la durabilité en température de ces derniers a été évaluéeThe improvement of electronic systems for the deployment of all-electric aircrafts depends on the ability of passive components, such as capacitors, to reduce their volume, weight and cost, and to increase their performance and reliability, particularly in the aeronautical environment. In this context, the objective of this thesis was to study and develop novel capacitor technologies for avionics. In the first part of this work, the evaluation of power ceramic capacitors has been discussed. Indeed, the ceramic technology appeared to be one of the few mature solutions meeting the requirements of OEMs. The characterization, the failure mode, effects and criticality analysis (FMECA) and reliability and robustness assessment of commercial components using original architectures (multi-chip capacitors) have been performed. These results have been completed by a more advanced study on the characterization of new ceramics sintered by spark plasma sintering (SPS). The colossal permittivity of these materials could allow to increase reliability and miniaturization of capacitors while maintaining high values of capacitance and voltage rating. The second part, more fundamental, is devoted to the development of core-shell ceramic/polymer nanoparticles for embedded capacitors operating at radiofrequencies. The synthesis and the physicochemical characterization of the nanocomposites as well as the manufacturing processes of the thick film capacitors are first described. A new broadband electrical characterization methodology has been developed to analyze the dielectric properties and the conduction mechanisms of the nanoparticles. The effects of the temperature and the manufacturing process on the device performance have been investigated. In addition, the durability was evaluated
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Nguyen, Dinh Quang. "Etude de matériaux ferroélectriques à base de titanate de baryum : application à l'intégration de composants passifs en électronique de puissance." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30015.
Full textAbstract:
Ce travail concerne l'étude de matériaux ferroélectriques à base de titanate de baryum et leur application dans le cadre de l'intégration de composants passifs en électronique de puissance. Les principales caractéristiques électriques de matériaux à base de titanate de baryum purs ou dopés sont déterminées (permittivité, pertes diélectrique) et ce quelle que soit leur forme (céramique ou couches épaisses) et quelle que soit la technique de frittage mise en œuvre (classique ou frittage flash, SPS). Les céramiques obtenues à partir de poudres synthétisées par la méthode hydrothermale ou par co-précipitation et frittées classiquement (à 1250°C pendant 10h ou 20h) montrent une permittivité élevée, de l'ordre de 11000 à la température de Curie et de 3100 à température ambiante. Ces valeurs sont respectivement de l'ordre de 9400 et de 8500 pour les céramiques dopées au lanthane. De plus, les céramiques de composition identique, frittées par SPS, présentent des permittivités colossales (270000 à la température ambiante) et relativement stables avec la température. Des corrélations entre les propriétés électriques, la microstructure et le procédé de fabrication de la céramique sont proposés. Dans une deuxième étape, après optimisation de leurs propriétés, ces matériaux sont utilisés dans le cadre de l'intégration de composants passifs. Ainsi, en vue de réaliser un filtre, le matériau diélectrique de forte permittivité est associé à un conducteur présentant une grande perméabilité. Les premiers résultats obtenus sont intéressants. Les prototypes fabriqués assurent les exigences du filtre passe – bas intégré pour un convertisseur (volume réduit et atténuation supérieure à 40 dB/décade). La structure proposée s'adapte bien à la méthode de dépôt envisagée : la technique de sérigraphie. On peut ainsi déposer des couches épaisses de diélectrique et de conducteurs en superposition et les co-fritter. L'ensemble du procédé de fabrication d'un filtre intégré a pu être optimiséThis work concerns the study of ferroelectric materials based barium titanate and their application to the integration of passive components in power electronics. The main electric characteristics of pure or doped barium titanate materials are determined (permittivity, dielectric losses) for two different types of samples (ceramics or thick films) and whatever the technique of sintering (classical or spark plasma sintering). The ceramics obtained from powders synthesised by hydrothermal or by co-precipitation method and classical sintering (1250°C during 10h or 20h) present a high permittivity (11000 at the Curie temperature and 3100 at room temperature). These values are respectively of 9400 and of 8500 for the La – doped BaTiO3 ceramics. The ceramics with identical composition and sintered by SPS (Spack Plasma Sintering) present a colossal (270000 at room temperature) and a behaviour stable permittivity with the temperature. Correlations between the electrical properties, the microstructure and the manufacture process of the ceramics are proposed. .
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Defebvin, Juliette. "Étude des relations structure-propriétés de matériaux hybrides piézoélectriques à base PVDF." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10113/document.
Full textAbstract:
Ces travaux de thèse contribuent à l’étude de matériaux hybrides à base d’un polymère semi cristallin, le polyfluorure de vinylidène (PVDF) connu pour ses propriétés piézoélectriques. Cependant, celles-ci dépendent du polymorphisme du PVDF et les phases polaires nécessaires à l’obtention de telles propriétés sont classiquement obtenues par étirage ou par incorporation de charges. L’objectif de ces travaux est la compréhension des comportements mis en jeu au cours d’essais d’étirage et l'évaluation de l’influence des charges sur les propriétés résultantes. L’originalité de ces travaux réside dans le suivi in-situ de l’évolution structurale durant l’étirage, permettant de conclure que la phase polaire β du PVDF se forme lors de la striction et que la relaxation cristalline joue un rôle primordial sur les mécanismes de déformation du PVDF. L’insertion de nanotubes de carbone (NTC) dans la matrice PVDF induit un changement partiel de phase cristalline apolaire α-->polaire γ. Le taux de cette phase induite passe par un maximum pour un taux de NTC proche du seuil de percolation. L’étude in-situ sous étirage de ces composites montre que la présence de NTC n’affecte pas la formation de la phase polaire β du PVDF induite mécaniquement. Pour améliorer les propriétés piézoélectriques du PVDF, des composites à base de céramiques piézoélectriques (BaTiO3) ont été élaborés. Cependant l’interface entre les deux constituants est peu cohésive. L’utilisation d’un dérivé de dopamine, la nitro-dopamine permet d’améliorer l’adhésion interfaciale mais n’engendre pas de changement de phase cristalline du PVDF. L’étude piézoélectrique des composites étirés souligne le potentiel de tels systèmesThis work is a contribution to the study of hybrid materials based on a semi-crystalline polymer: poly(vinylidene fluoride), PVDF, well known for its piezoelectric properties. However these properties are dependent of the PVDF crystalline structure which must be in polar form. The most polar phase (β) is classically obtained by stretching the non-polar phase (α) or by incorporating fillers.The aim of this work is the understanding of structural changes and deformation mechanisms of PVDF during stretching. The impact of the incorporation of different (nano)fillers on PVDF structure and mechanical behavior is also studied.The distinctive feature of this work is the use of synchrotron radiation for in-situ strain-induced structural evolution studies. These experiments show that the polar β phase appears with necking and that the crystalline relaxation of PVDF plays a main role on plasticity mechanisms.The incorporation of carbon nanotubes (CNT) in PVDF matrix leads to a partial crystalline change from non-polar form α to a polar form γ. The ratio of this γ phase is maximal for a CNT loading close to the electric percolation threshold. The in-situ structural evolution shows that CNT's do not affect the formation of the mechanically-induced polar β phase.In order to improve the PVDF piezoelectric properties, composites based on piezoelectric ceramics (BaTiO3) are elaborated. Nevertheless, interactions between PVDF and BaTiO3 are too weak. The use of a dopamine derivative, nitro-dopamine improves the interfacial interactions but does not change the PVDF crystalline form. However a piezoelectric study of these stretched composites suggests interesting electroactive capabilities
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Dupuis, Sébastien. "Etude de la solution solide Ba1-xSrxTiO3-δ : synthèses et caractérisations structurales et microstructurales des nanopoudres et des nanocéramiques obtenues par frittage spark plasma sintering : influence de la composition et de la source en titane sur les propriétés électriques colossales." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30390.
Full textAbstract:
Depuis le début du XXIème siècle, les systèmes électroniques embarqués sont utilisés quotidiennement. Cette avancée technologique a été rendue possible grâce au développement de condensateurs plus petits, légers et performants. Afin de concevoir de nouvelles applications (récupérateurs d'énergie, actionneurs électriques...) et d'améliorer celles existantes, il est nécessaire d'accroître les rendements énergétiques de ces composants. Le développement de condensateurs céramiques à base d'oxyde de structure pérovskite possédant un couple permittivité élevée/perte faible, tente de relever ce challenge technologique. Dans ce contexte, la synthèse de nanoparticules de Ba1-xSrxTiO3 (0 < = x < = 1) par chimie "douce", a été étudié. Deux sources de titane (TiOCl2 et TiCl3) ont été utilisées et les études structurales et microstructurales ont été réalisées sur les différents oxydes obtenus. Les céramiques nanostructurées densifiées ont été élaborées par frittage SPS, technique permettant de limiter la croissance granulaire. Pour obtenir un comportement capacitif, ces différentes céramiques ont subi un traitement thermique en atmosphère oxydante et les propriétés électriques, fonction de la composition et du précurseur, sont comprises entre 10 3 [10 puissance 3] et 8.10 5 [8.10 puissance 5] pour les permittivités, associées à des pertes inférieures à 5%. Les mesures en spectroscopie d'impédance en fonction de la température nous ont permis d'appliquer certains modèles physiques comme, Debye, UDR, THP et IBLC à nos systèmes, afin de relier les propriétés électriques à la composition. Nous avons pu montrer qu'il existe une relation entre pouvoir capacitif et taux de strontium. Une diminution de la polarisation par sauts d'électrons a été associée à une dégradation de la polarisation interfaciale entre les grains et les joints de grains lorsque la teneur en strontium augmente. Cela conduit également à un changement de mécanisme de conduction par sauts d'électrons. Nous avons pu montrer que les distances de ces sauts, fixes et confinées entre plus proches voisins (modèle NNH) pour les céramiques riches en strontium, sont délocalisées et s'étendent sur des distances de 3 à 4 nm (modèle VRH), pour les céramiques riches en baryum. La substitution Ba-Sr s'avère donc être un levier expérimental efficace dans le contrôle des propriétés électriques de matériaux à permittivité colossaleSince the beginning of the 21st century, embedded electronic systems are daily used. This technological advance has been made possible by the development of lighter, smaller and more efficient capacitors. To design new applications (energy recovery system, electric actuators...) and to improve existing ones, it is necessary to increase the energy efficiency of these components. The development of ceramic capacitors with perovskite structure showing high permittivity and low losses, attempts to meet this technological challenge. In this context, the synthesis of Ba1-xSrxTiO3 (0 < = x < = 1) nanoparticles by soft-chemistry has been studied. Two titanium precursors (TiOCl2 and TiCl3) have been used and the structural and microstructural studies were conducted on each oxide. The nanostructured ceramics have been elaborated by SPS in order to limit the grain growth. To access a capacitive behavior, these different ceramics have undergone a heat treatment in an oxidizing atmosphere and the electrical properties, depending on the composition and on the precursor, are between 10 3 [10 to the power 3] and 8.10 5 [8.10 to the power 5] for permittivities, associated with losses lower than 5 %. The spectroscopic measurements as a function of temperature have allowed the use of various physical models, such as Debye, UDR, THP and IBLC, to link electrical properties and composition. We have shown that a relationship exists between the capacitive power and the strontium content. A decrease of the electron hopping polarization has been associated with the degradation of the interfaciale polarization between grains and grain boundaries when the strontium content increases. This also leads to a change of the electron hopping conduction mechanism. We have shown that the distances of these jumps, are fixed and confined between nearest neighbors (NNH model) for Sr-rich ceramics, while they are delocalized and extended over a distance of 3 to 4 nm (VRH model) for Ba-rich ceramics. Therefore, the Ba-Sr substitution is an effective experimental lever to control the electrical properties of colossal permittivity materials
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Salem, Asma. "Propriétés diélectriques des composites à matrice PVDF comportant des nanotubes de carbone et du BaTiO3." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAT047.
Full textAbstract:
Dans un souci d'intégration de condensateurs pour des applications microélectroniques, la communauté scientifique est toujours en recherche de matériaux innovants. Des besoins se sont créés pour un système de stockage capacitif à faible coût et à haut rendement, il est donc essentiel pour le développement de matériaux avec haute permittivité diélectrique. A ce propos, les composites diélectriques à matrice polymère suscitent une attention croissante en raison de leurs bonnes performances diélectriques. Le travail de thèse de Melle Asma SALEM s'inscrit dans ce contexte à travers l'étude de structures capacitives de type polymère PVDF incorporant des nanoparticules. L'étude porte plus spécifiquement sur la caractérisation et l'analyse des propriétés électriques et diélectriques. L'objectif final est d'évaluer les potentialités en termes de gain de constante diélectrique par rapport à la dégradation inhérente attendue dans les pertes diélectriques. Les travaux présentés dans cette thèse portent sur sur différentes structures composites à base d'une matrice polymère PVDF incorporant des nanotubes de carbone et du titanate de baryumIn a capacitor integrating concern for microelectronic applications, the scientific community is always looking for innovative materials. Needs have been created for a capacitive storage system with low cost and high efficiency, it is essential for the development of materials with high dielectric permittivity .The dielectric composites with polymer matrix had an increasing attention because of their good dielectric performances. The work of Asma SALEM's thesis joins in this context through the study of capacitives structures of polymer PVDF incorporating nanoparticles. The final goal is to estimate the potentialities in terms of gain of dielectric constant with regard to the inherent degradation waited in the dielectric losses. The works presented in this thesis carry on various composite structures with a polymer matrix PVDF incorporating carbon nanotubes and titanate barium
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Salaeh, Subhan. "Élaboration des composites et mélanges à base de caoutchouc naturel : relations structure - propriétés." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10141/document.
Full textAbstract:
Le caoutchouc naturel (NR) et le caoutchouc époxydé (ENR) ont constitué la base de cette étude consacrée à l’étude des composites et mélanges de polymères. La présence du groupe époxyde a conduit à une amélioration des propriétés mécaniques de ces formulations en termes de module et de la résistance à la traction. De plus, l’utilisation de la spectroscopie diélectrique a révélé que les ENRs présentent une conductivité plus élevée que le NR à basse fréquence et à haute température. En particulier, le caoutchouc naturel époxidé contenant 50 mol% de groupes époxyde ENR-50 présente des conductivités et permittivités les plus élevées. Par conséquent, ce dernier a été choisi pour préparer des composites polymères en incorporant des particules de titanate de barium (BT) et de noir de carbone (CB). Les résultats montrent que la permittivité et conductivité des composites élaborés augmentent avec le taux d'incorporation de ces charges. Par exemple, les composites BT/ENR-50 atteignent une permittivité élevée 48.7 pour 50 vol% de BT. De plus, les composites CB/ENR-50 présentent un seuil de percolation de 6.3 vol% de CB. Enfin les mélanges à base de poly(fluorure de vinylidène) (PVDF) et d’ENR ont été étudiés. Il a été observé que la morphologie de ces mélanges dépend du degré d’époxydation du caoutchouc naturel et bien entendu de la composition du mélange. Une morphologie co-continue peut être observée dans l’intervalle 40 et 60% en masse d’ENR-50. En outre, les résultats issus d’analyses dynamiques mécanique et diélectrique montrent que ces mélanges présentent une miscibilité partielle. Enfin, des composites à base de ces mélanges binaires PVDF/ENR- 50 contenant BT ont été préparés. L’étude des morphologies a révélé que les particules de BT étaient dispersées dans la phase d’ENR-50 pour le mélange classique. Cependant, les particules de BT sont localisées à l'interface et dans la phase PVDF pour le mélange réticulé dynamiquement. En termes de propriétés, la permittivité plus élevée est obtenue pour le mélange PVDF/ENR 50 (80/20) ayant été réticulé dynamiquementNatural rubber (NR) and epoxidized natural rubber (ENR) were chosen to study the composites and blends of polymers. The presence of epoxide group caused to improve the mechanical properties in terms of modulus and tensile strength. Furthermore, dielectric spectroscopy revealed that ENR showed conductivity process at low frequency and high temperature. Epoxidized natural rubber containing 50 mol% of epoxide group or ENR-50 exhibited the highest dielectric permittivity and electrical conductivity. Therefore, ENR-50 was then selected to prepare polymer composite filled with barium titanate (BT) and carbon black (CB) particles. The permittivity and conductivity of the composites increased with the volume content of the fillers. The BT/ENR-50 composites reached a high permittivity of 4 8 . 7 for addition of 50 vol% BT. Meanwhile, CB/ENR-50 composite reached percolation threshold at 6. 3 vol% of CB. The phase development and miscibility of poly(vinylidene fluoride) (PVDF)/epoxidixed natural rubber (ENR) blends were then investigated. It was also found that phase structure depended on epoxidation level and blend compositions. The blend exhibited a co-continuous phase morphology in the region of 40 to 60 wt% of ENR-50. Furthermore, the results from dynamic mechanical and dielectric analysis revealed that these blends present a partial miscibility. Finally, the composites based on binary blends of PVDF/ENR-50 containing BT were prepared. The study of the morphologies revealed that BT was dispersed in ENR-50 phase in the case of simple blend. However, the addition of BT after dynamic vulcanization induced localization of BT in PVDF phase and at interface. The highest increment of permittivity can be observed for the composite based on dynamically cured PVDF/ENR-50 (80/20) blend
ศึกษาอิทธิพลของโครงสร้างโมกุลยางธรรมชาติ (NR) และยางธรรมชาติอิพอกไซด์ (ENR) ต่อสมบัติ พบว่าการมีหมู่อิพอกไซด์อยู่ในยาง ENR ทำให้มีการปรับปรุงสมบัติเชิงกล เช่น มอดุลัสและความต้านทานต่อแรงดึง นอกจากนี้สมบัติไดอิเล็กทริกได้แสดงให้เห็นถึงการนำ ไฟฟ้าที่ความถี่ต่ำและอุณหภูมิสูง ยางที่มีหมู่อิพอกไซด์ 50 โมล% (ENR-50) มีค่าการนำไฟฟ้า และค่า permittivity สูงที่สุด ดังนั้นจึงนำยาง ENR-50 ไปใช้ในการเตรียมคอมพอสิตที่ใช้แบเรียม ไททาเนตและเขม่าดำเป็นตัวเติม ซึ่งพบว่าค่า permittivity และค่าการนำไฟฟ้าสูงขึ้นตาม ปริมาณตัวเติมที่ใส่ลงไป ที่ปริมาณ 50%โดยปริมาตรของแบเรียมไททาเนตในยางให้ค่า permittivity สูงถึง 48.7 ในขณะเดียวกันก็พบว่าการเตรียม ENR-50 คอมพอสิตที่ใช้เขม่าดำมี percolation threshold ที่ 6.3 vol% ของเขม่าดำ สำหรับการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของสัณฐาน วิทยาและความเข้ากันได้ของพอลิเมอร์เบลนด์ระหว่างพอลิไวนิลลิดีนฟลูออไรด์ (PVDF) กับยาง ENR พบว่า สัณฐานวิทยาของพอลิเมอร์ที่เตรียมได้ขึ้นอยู่กับปริมาณหมู่อิพอกไซด์ในยาง ENR และอัตราส่วนการเบลนด์ อัตราส่วนการเบลนด์ในช่วง 40 ถึง 60% โดยน้ำหนักของยาง ENR- 50 ให้ลักษณะสัณฐานวิทยาแบบวัฏภาคร่วม (co-continuous) นอกจากนี้ผลการทดสอบจาก สมบัติพลวัตเชิงกลและสมบัติไดอิเล็กทริกแสดงให้เห็นถึงความเข้ากันได้บางส่วน (partial miscibility) ท้ายที่สุดนี้ได้เตรียมคอมพอสิตจากพอลิเมอร์เบลนด์ที่เติมแบเรียมไททาเนต สัณฐานวิทยาของคอมโพสิทที่เตรียมได้นั้น พบว่าแบเรียมไททาเนตกระจายตัวในเฟสยางเป็น หลัก อย่างไรก็ตามการเติมแบเรียมไททาเนตหลังจากการวัลคาไนซ์แบบไดนามิกส์ทำให้ แบเรียมไททาเนตกระจายตัวในเฟสพอลิไวนิลลิดีนฟลูออไรด์ (PVDF) และที่ผิวประจัญ (interface) นอกจากนี้คอมพอสิตที่เตรียมจากเทอร์โมพลาสติกวัลคาไนซ์ของ PVDF/ENR 50 ที่ อัตราส่วนการเบลนด์ที่ 80/20 ให้ค่า permittivity ที่สูง
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Poupard-Potin, Annick. "Etude par microscopie électronique STEM des joints de grains dans les céramiques électroniques : application aux cas des varistances à base de ZnO et des diélectriques BaTiO3-LiF." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1986. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00182709.
Full textAbstract:
L'étude de la microstructure de varistances à base d'oxyde de zinc et de diélectriques à base de titanate de baryum en présence de LiF a été réalisée par microscopie électronique STEM sur des échantillons amincis après traitement thermique. Une attention particulière a été portée à la structure des joints de grains, aux phases intergranulaires et aux couches de ségrégation. Cette étude a permis d'une part de corréler les microstructures et les propriétés électriques et d'autre part de préciser le mécanisme de frittage de ces céramiques.
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Aghavnian, Thomas. "Couplages magnéto-électriques dans le système multiferroïque artificiel : BaTiO₃ / CoFe₂O₄." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS310/document.
Full textAbstract:
Les matériaux magnetoélectriques multiferroïques sont particulièrement attrayants dans le domaine de l’électronique de spin, notamment dans la perspective de contrôler l’aimantation d’un matériau à partir d’un champ électrique. Les multiferroïques dits artificiels, constitués de phases ferroélectriques et magnétiques séparées, permettent de contourner la rareté de matériaux multiferroïques intrinsèques. S’ils peuvent présenter des valeurs de couplage plus élevées les mécanismes en jeu sont encore mal compris. Leur compréhension requiert l’étude d’échantillons parfaitement cristallisés et maitrisés. L’association en films minces (entre 3 et 20nm) épitaxiés de BaTiO₃, ferroélectrique de référence et de CoFe₂O₄, ferrimagnétique très magnétostrictif et à haute température de Curie, constitue un système modèle bien adapté à une telle étude. Dans cette thèse, nous réalisons des films minces de grande qualité cristalline de CoFe₂O₄ / BaTiO₃ sur substrat SrTiO₃ (001) par épitaxie par jets moléculaires sous plasma d’oxygène atomique. Dans un premier temps, nous étudions indépendamment pour chaque phase les propriétés individuelles de chimie, structure, magnétisme et ferroélectricité, notamment via des techniques de synchrotron. Forts de cette base, nous mettons en place différentes expériences d’étude du couplage magnétoélectrique direct et indirect, avec l’application d’une polarisation électrique et une mesure d’aimantation, et vice versa. Nous observons l’existence d’un couplage magnétoélectrique, notamment grâce la forte interaction des couches de CoFe₂O₄ et BaTiO₃. En revanche, les mécanismes indirects dominent, et impliquent des modifications structurales et chimiques via des mouvements ioniques. Ces mécanismes ioniques créent des modifications réversibles de résistance à température ambiante ouvrant la voie, au-delà des propriétés multiferroïques, à de possibles applications pour les RAM résistivesMagnetoelectric multiferroics are of particular interest in the field of spintronics, especially for the possible control of the magnetization using an electric field. The lack of intrinsic multiferroics can be circumvented by using artificial multiferroics, made with individual ferroelectric and magnetic phases. Although they may exhibit higher coupling values, the precise coupling mechanisms involved are still not well understood. Getting insights in the understanding of these phenomena requires studying well mastered and crystallized samples. The combination of BaTiO₃ thin films (3 to 20nm), the prototypical ferroelectric, and of CoFe₂O₄ ones, a highly magnetostrictive ferromagnet with a high Curie temperature, constitutes a suitable model system well suited for such a study. In this thesis, we realized CoFe₂O₄ / BaTiO₃ thin films of high crystalline quality by oxygen plasma assisted molecular beam epitaxy on a SrTiO₃ (001) substrates. First, we study independently for each phase the individual properties of chemistry, structure, magnetism and ferroelectricity, using in particular a range of synchrotron techniques. Based on those fundamental results, we set up direct and indirect magnetoelectric coupling experiments, where we apply an electric polarization to measure a change in magnetization, and vice versa. We manage to observe the magnetoelectric coupling, mainly through the strong interaction of the CoFe₂O₄ and BaTiO₃ films. The indirect mechanisms dominate however and involve structural as well as chemical modifications through ion displacement. Those ion displacements create reversible changes in resistance at room temperature. These results imply that, in addition to the evidenced multiferroic properties, the system makes also promise for resistive RAM devices applications
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Liebus, Stéphanie. "Couches minces ferroélectriques appliquées aux dispositifs microondes accordables en fréquence." Limoges, 2003. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/f761bfc9-1672-4a76-8ffd-fa7d7eac4c9a/blobholder:0/2003LIMO0052.pdf.
Full text
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Jeandel, Gérard. "Influence de quelques impuretés sur les thermo-courants ioniques, et la dynamique de vibration des fluorures de baryum et strontium." Nancy 1, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10192.
Full textAbstract:
Interprétation de l'absorption IR par un modèle base sur les fonctions de green et nécessitant la connaissance de la dynamique du cristal et de la perturbation due à l'impureté. Les spectres raman de BAF::(2) : DY**(3+) et SRF::(2) : DY**(3+) comportent des raies à des fréquences voisines ; leur position est identique dans un repère de fréquence absolu pour les raies laser différentes. Cette étude a permis l'interprétation des courbes de thermo-courant ionique par l'intermédiaire de constantes diélectriques
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Mazet, Lucie. "Epitaxie par jets moléculaires de l'oxyde BaTiO3 sur Si et Si1xGex : étude de la croissance, des propriétés structurales ou physico-chimiques et de la ferroélectricité : applications à des dispositifs à effet de champ." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEC021/document.
Full textAbstract:
L’intégration monolithique d’oxydes ferroélectriques sur substrats semi-conducteurs pourrait permettre l'ajout de nouvelles fonctionnalités sur puces de la nanoélectronique. L'utilisation d'un ferroélectrique est en particulier intéressante pour la réalisation de dispositifs à basse consommation d'énergie. Toutefois, leur intégration se heurte à un certain nombre de verrous scientifiques et technologiques tels que le contrôle de l'interface oxyde/semi-conducteur, l’instabilité de la polarisation ferroélectrique en couches minces ou encore la compatibilité de l'intégration avec les procédés industriels actuels. Les principaux objectifs de ma thèse ont été : l'optimisation de la croissance MBE de BaTiO3 épitaxié sur Si et Si1-xGex en termes de structure cristalline et de propriétés ferroélectriques, l’étude des effets de taille sur la ferroélectricité et le démarrage de l’intégration de BaTiO3 dans des dispositifs à effet de champ. Différentes conditions de croissance sur substrats de silicium, en particulier la température et la pression d'oxygène P(O2), ont été étudiées. Les analyses de diffraction des rayons X (XRD) combinées à des techniques avancées de microscopie électronique en transmission (STEM-HAADF, GPA, EELS) ont permis d'établir une corrélation, à l'échelle locale, entre l'orientation de la maille tétragonale et la composition cationique des films. La ferroélectricité de films orientés axe c, d'épaisseur 16-20 nm, préparés sous des pressions partielles P(O2) de 1-5 x 10-7 Torr, à 450-525°C, et avec un recuit post-dépôt sous oxygène, a été mise en évidence par microscopie à force atomique en mode piézoélectrique (PFM). Nous avons également démontré la ferroélectricité de couches ultra-minces (1.6, 2.0, 2.8, 3.2 et 4.0 nm) par PFM et par des mesures complémentaires de microscopie à force atomique en mode Kelvin (permettant d'exclure un mécanisme d'origine purement électrochimique). Pour 4, 5, 7 et 8 monocouches, l'amplitude de la polarisation pointant vers l'interface supérieure (Pup) est supérieure à celle de la polarisation Pdown. Ceci est attribué à des régions non ferroélectriques ou à des régions polaires dont la polarisation est ancrée aux interfaces. Nous avons ensuite étudié la croissance de BaTiO3 épitaxié sur substrats Si1-xGex, ce qui constitue une approche inédite, particulièrement intéressante pour moduler les contraintes, notamment en vue des futurs transistors. Afin de comprendre l'effet de la présence de Ge, la croissance de BaTiO3 sur Si0.8Ge0.2 contraint sur Si(001) a été étudiée. Le suivi de la croissance in-situ par spectroscopie de photoélectrons X et l’analyse de la structure cristalline et de l’interface par XRD et STEM-HAADF ont révélé l'importance de la préparation du substrat. La passivation de Si0.8Ge0.2 avec des atomes de Ba permet l’épitaxie directe d’un film de BaTiO3 orienté (112), ceci par l'intermédiaire d'une couche d'interface épitaxiée, identifiée comme étant le silicate de structure orthorhombique Ba2SiO4. Ce silicate est épitaxié selon deux orientations dans le plan de Si0.8Ge0.2, ce qui conduit aux deux orientations <110> et <111> observées pour BaTiO3 dans le plan du substrat. Enfin, en collaboration avec IBM Research, une voie d’intégration basse température « gate-last » a été développée pour intégrer les couches minces de BaTiO3 dans des dispositifs à effets de champ sur Si (condensateurs et transistors). Les films de BaTiO3 ont été déposés par MBE sur des substrats pré-structurés. Un procédé approprié a été choisi pour le dépôt de l'électrode TiN et pour la lithographie/gravure. Certains empilements, composés d'une matrice amorphe et de nano-grains dans les structures capacitives, présentent un comportement ferroélectrique (Tc~105°C). Cette première démonstration d’une capacité ferroélectrique de BaTiO3 "quasi-amorphe" sur Si à permittivité relative modérée (~25) et à faible courant de fuite est particulièrement intéressante. [...]No abstract
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Aulagner, Emmanuel. "Elaboration et étude des propriétés diélectriques de films minces de polyfluorure de vinylidène et de polypropylène chargés d'une céramique à haute permittivité relative." Saint-Etienne, 1996. http://www.theses.fr/1996STET4002.
Full textAbstract:
Des films de polyfluorure de vinylidène et de polypropylène, chargés en titanate de baryum, sont réalisés par extrusion. Les propriétés diélectriques de ces films sont mesurées dans différentes conditions. Les films à matrice PVDF présentent les meilleures caractéristiques pour une application de stockage d'énergie. L'évolution de la permittivité relative et de la rigidité diélectrique en fonction du taux volumique de charge, sont modélisées respectivement par la théorie de la percolation et par un modèle semi-empirique. Les mélanges sont étudiés en rhéométrie dynamique et capillaire. Les interactions interparticules donnent naissance à un réseau dont la structure est dépendante de la sollicitation appliquée. En écoulement de poiseuille, des instabilités d'écoulement ainsi que des défauts d'écoulement sont observés pour des gradients de vitesse de cisaillement relativement faibles