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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-17-0336

DOMAINE DE RECHERCHE
Physique du solide, surfaces et interfaces / Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
INTITULÉ DU SUJET Français English

Tetragonalité géant, distorsions locales d’octaédres et basculement chimique de la polarisation ferroélectrique dans les couches minces de PbTiZrO3 et BiFeO3 etudiés par la diffraction des photoélectrons.

RÉSUMÉ DU SUJET

La propriété fondamentale des matériaux ferroélectriques (FEs) est la polarisation électrique spontanée qui peut être commutée sous application d’un champ électrique externe en dessous de la température de Curie. L’environnement chimique peut également faire basculer l’état ferroélectrique, la pression partielle de l’oxygène détermine par exemple, l’orientation de la polarisation ferroélectrique dans un film mince.

L’objectif est d’étudier et de contrôler ces distorsions atomiques dans la phase tétragonale géante de couches minces de BiFeO3 en épitaxie sur des substrats avec une forte contrainte. La grandeur importante de la polarisation est extrêmement prometteuse pour des applications à condition de pouvoir la commuter de façon réversible. Cependant, l’état de contrainte décale le champ coercitif au-delà du « breakdown ». Le basculement chimique offre alors une voie alternative pour contrôler la polarisation.

La diffraction des photoélectrons combine la sensibilité chimique de la photoémission des niveaux de cœur et la sensibilité à la structure atomique locale autour de l’atome émetteur. Elle est donc idéale pour mesurer les distorsions atomiques en trois dimensions à la surface d’un matériau FE.

Les couches minces seront fournies par National Institute of Materials Physics (Roumanie) et l’UMPhys CNRS/Thalès. Les résultats expérimentaux seront interprétés grâce à des simulations en collaboration avec l’université de Goias (Brésil)

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

M2 Nanosciences, physique de l'état condensé, rayonnement et matière

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut rayonnement et matière de Saclay
Service de Physique de l'Etat Condensé
Laboratoire d'Etude des NanoStructures et Imagerie de Surface
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2016
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Nicholas BARRETT  

CEA
DRF/IRAMIS/SPEC/LENSIS
Nicholas BARRETT
DRF IRAMIS SPEC
Bâtiment 462 p.8
CEA-Saclay
91191 Gif sur Yvette
France

Téléphone : +33 1 69 08 32 72

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Paris-Saclay
Physique en Île-de-France (EDPIF)
DIRECTEUR DE THÈSE

Nicholas BARRETT

CEA
DRF/IRAMIS/SPEC/LENSIS
Nicholas BARRETT
DRF IRAMIS SPEC
Bâtiment 462 p.8
CEA-Saclay
91191 Gif sur Yvette
France