Sujet 1 - ED STIM

IETR UMR CNRS 6164 ED STIM THESES 2016/2017
1
Sujet n°2
Titre : Matériaux électriquement commandables à accordabilité négative
Electrically controllable materials of negative tunability
Directeur
de thèse
Nom Prénom
GUNDEL Hartmut
Email
téléphone
[e-mail]
02 51 12 55 42
Unité de recherche
IETR UMR 6164
Unité de rattachement
(Université, Ecole…)
Université de Nantes
UFR Sciences et Techniques
% encadrement
50%
Co-encadrant(s)
éventuel(s)
Nom Prénom
BORDERON Caroline
Email
téléphone
[e-mail]
02 15 12 55 37
Unité de recherche
IETR UMR 6164
Unité de rattachement
(Université, Ecole…)
Université de Nantes
UFR Sciences et Techniques
% encadrement
50%
Financement
envisagé
Alloc. MENESR
Autre : précisez
Résumé du sujet de la thèse
Les matériaux diélectriques non linéaires ont pour propriété particulière une permittivité non
constante et variable sous commande électrique. Dans le cas des ferroélectriques doux (e.g.
BaSrTiO3), la permittivité diminue lorsque l’on applique un champ électrique au matériau. Il
existe cependant également une phase structurale antiferroélectrique de certains matériaux
ferroélectriques qui ont une maille orthorhombique et qui présente un double cycle
d’hystérèse de polarisation en fonction du champ. Ainsi, la permittivité à champ zéro est
plutôt modérée et augmente lorsque le matériau est polarisé. Très peu d’études portent sur
ces matériaux, bien qu'ils aient un potentiel d'application certain grâce à leur accordabilité
dite « négative ».
L’objectif de la thèse proposée est la synthèse par voie chimique d’un film mince à
propriété antiferroélectrique ainsi que sa caractérisation physico-chimique, structurale et
diélectrique. Ainsi de connaissances solides en physico-chimie des matériaux sont
indispensables. Les travaux de recherche seront effectués au sein de l'équipe Matériaux
Fonctionnels de l'IETR à Nantes à l'UFR Sciences (en partie en Salle Blanche) et le(a)
candidat(e) retenu(e) sera encadré(e) par des membres de cette équipe.
The special property of non linear dielectric materials is a non constant permittivity which can
be varied by a dc electric field. The permittivity of soft ferroelectrics (like BaSrTIO3)
decreases when such a field is applied. Ferroelectrics with a structural orthorhombic phase,
however, also exist showing a double polarization hysteresis loop as a function of the applied
electric field. In this case, the permittivity at zero electric field is rather small and increases
when polarizing the material. Only little work has been carried out on this type of
ferroelectrics even though there is quite a lot of possible application due to the so-called
"negative" tunability.
Aim of the proposed PhD thesis is the realization of antiferroelectric thin films by
chemical solution deposition (CSD) and the characterization of its physicochemical, structural
and dielectric properties. A solid knowledge of material science hence shall be needed.
Research shall be carried out in the Functional Materials group of the IETR situated at the
Faculty of Science of the University of Nantes (partly in a Clean Room) and the successful
candidate will be supervised by members of this team.