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Couches minces de langasite pour applications piézoélectriques : élaboration par chimie douce et caractérisation
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Mevel, Mehdi |
| Copyright Year | 2014 |
| Abstract | L'objectif de cette these est l'elaboration de couche mince piezoelectrique sans plomb pour des applications mecatroniques. Le materiau piezoelectrique selectionne est la langasite, La3Ga5SiO14, qui conserve ses proprietes a haute temperature (Tfus = 1470°C). L'elaboration par chimie douce permet une mise œuvre simple et economique. De nombreuses syntheses ont ete realisees variant precurseurs, ligands et solvants Des analyses thermogravimetriques et thermiques differentielles completees par des caracterisations par spectroscopie infrarouge ont permis de comprendre les etapes de decompositions des precurseurs pour les differentes syntheses. Ainsi les precurseurs chlorures ne permettent pas la formation de langasite pure puisque restant dans la sphere de coordination du lanthane jusqu'a haute temperature. Nous avons retenu une synthese a base de precurseurs nitrates permettant la formation d'une solution stable, necessaire pour la realisation de depots et conduisant a la formation de la langasite pure. Pour etre piezoelectrique une couche mince doit etre texturee dans une direction correspondant a une direction piezoelectrique du materiau. L'objectif de la these etait au depart de deposer la langasite sur un substrat souple bitexture de Ni95W5/LZO. Tous les essais de depots ont conduit a l'oxydation de ce substrat, meme sous atmosphere inerte, d'autres substrats ont donc ete etudies. Les films obtenus ont essentiellement ete caracterises par diffraction des rayons X en mode tetha/2tetha, phi scan et figures de poles. Des etudes par microscopie electronique a transmission ont egalement ete menees. La morphologie des depots a ete caracterisee par AFM. Les essais sur MgO (111) ou Si (100) ont conduit a la formation d'une couche mince de langasite polycristalline. Le depot de langasite sur MgO (100) possede une orientation preferentielle des plans (110) et (101). Des dispositifs SAW realises sur plusieurs couches n'ont pas permis de mettre en evidence des proprietes piezoelectriques. La degradation de la langasite dans les films a ensuite ete mise en evidence et peut expliquer ces resultats. Les depots de langasite sur spinelle MgAl2O4, presentent une texture fibree des plans (002). Les perspectives de ces travaux concernent la mesure des coefficients piezoelectriques des depots sur spinelle ainsi que des essais de depot d'une couche metallique sur la surface des films afin de les proteger et eviter ainsi leur degradation. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01126947/document |
| Alternate Webpage(s) | http://www.theses.fr/2014GRENA029.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
