Note publique d'information : Ce travail est consacré à la synthèse et la caractérisation du matériau sans plomb
Na0,5Bi0,5TiO3 (NBT) par différentes techniques, sous formes de films minces et de
nano-objets supportés ou non. Dans un premier temps, des films minces de NBT ont été
déposés par ablation laser pulsée sur différents substrats monocristallins de nature
oxyde avec pour but l’obtention d’une croissance épitaxiale. L’effet de l’insertion
d’une couche tampon de CeO2 sur la croissance des films a été étudié. Les propriétés
électriques (ferroélectriques, diélectriques, agilité dans le domaine des micro-ondes)
ont été mesurées sur des films minces de NBT épitaxiés, dopés ou non par le manganèse,
et déposés sur substrats de LaAlO3 nus et SrTiO3 recouverts d’une électrode oxyde
de LaNiO3. Dans un deuxième temps, des nano-objets de NBT ont été élaborés par différentes
voies chimiques. Les voies de synthèses sol-gel, hydrothermale et hybrides ont permis
l’obtention de la phase pérovskite de NBT. Pour chaque voie de synthèse, différents
paramètres influençant la structure ou la forme des nano-objets ont été étudiés. Une
voie physique, l’ablation laser en milieu liquide, a également été explorée. Enfin,
des nano-objets de NBT ont été déposés par ablation laser pulsée et par dépôt chimique
en solution sur des substrats monocristallins recouverts ou non d’une électrode de
platine. L’utilisation de substrats de saphir-c vicinaux nus combinée à un dépôt par
voie physique permet l’auto-arrangement des objets à la surface du substrat. Les propriétés
électriques locales ont été mesurées par PFM pour des grains isolés mettant en avant
le caractère polaire de ces derniers.
Note publique d'information : The present work is devoted to the synthesis and the characterization of the lead-free
Na0.5Bi0.5TiO3 (NBT) material by different techniques in the form of thin films and
nano-objects supported or not. In a first step, NBT thin films were elaborated by
pulsed laser deposition on different single crystal oxide substrates in order to reach
the epitaxial growth. The effect of the insertion of a CeO2 buffer layer on the growth
of the films was studied. The electrical properties (ferroelectric, dielectric, tunability
in the microwave regime) were measured on epitaxial NBT thin films doped or not and
deposited on LaAlO3 bare substrate and SrTiO3 substrate coated with an oxide electrode
of LaNiO3. In a second step, NBT nano-objects were elaborated by different chemical
routes. The sol-gel, hydrothermal and hybrid synthesis allowed the formation of the
perovskite phase of NBT. For each route, different parameters influencing the structure
or the form of the nano-objects were studied. A physical route, the laser ablation
in a liquid media, has also been explored. Finally, NBT nano-objects were fabricated
by pulsed laser deposition and by chemical solution deposition on single crystal substrates
coated or not with a platinum electrode. The use of bare vicinal c-sapphire substrates
combined with the physical route allows the self-organization of the objects at the
surface of the substrate. The local electrical properties were measured by PFM for
isolated grains, highlighting their polar nature.
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