Croissance et etudes de couches minces de cuprates de type (srca)cuo deposees par epitaxie par jets moleculaires

par VINCENT MAIRET

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de M. LAGUES.

Soutenue en 1995

à Paris 7 .

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  • Résumé

    Les cuprates supraconducteurs ont une structure qui repose sur l'intercroissance d'un bloc supraconducteur (mcuo#2)#n, ou m est un cation, avec un bloc reservoir bo-(ao)#m-bo. Le role du complexe mcuo#2 est essentiel car il est le siege de mecanismes physiques, mal connus theoriquement, responsables de la supraconduction. C'est pourquoi nous avons engage l'etude de la croissance des films de phase infinie (srca)cuo#2. Les familles de cuprates supraconducteurs possedent des caracteristiques cristallographiques et physiques que le premier chapitre resume. Ce chapitre souligne la grande diversite des proprietes physiques des composes de type phase infinie. Il recense les defauts, et les effets qu'ils induisent sur la supraconductivite de cette phase. Il marque l'interet de la croissance par une methode de depot sequentiel. La deuxieme partie decrit notre bati et les parametres de croissance. La synthese sous ultravide, la necessite d'une atmosphere suffisamment oxydante, le nombre important des elements a evaporer, le controle in-situ de la croissance, les parametres de depot sont autant de contraintes imposees a la croissance des cuprates. Le dernier chapitre presente les resultats. Nous avons reussi la synthese des films de phase infinie (sr#1#-#xca#x)cuo#2 a 500c, sur srtio#3, pour toute la gamme de concentration de calcium allant de x=0 a x=1. Nous avons precise les conditions experimentales (flux, sequence de depot) qui conduisent a une croissance parfaitement bidimensionnelle. Nous avons montre en particulier l'existence de zones de flux etroites en dehors desquelles la croissance n'est plus plane. L'observation des images du diagramme rheed nous a permis de decrire les mecanismes de croissance et de preciser les conditions de stabilite. Elle montre notamment l'existence d'une phase riche en cuivre, plus stable que la phase infinie, de structure et de proprietes tres differentes. Cette phase croit de preference sur mgo. Les resultats des analyses de composition et de structure soulignent la bonne qualite cristalline et morphologique de nos films. Suivant la valeur de la resistivite a 300k, les mecanismes de conduction des films de phase infinie sont differents. Il semble cependant que la phase infinie pure soit semi-conductrice. A breve echeance, l'identification et l'etude de la phase riche en cuivre, l'intercroissance avec de nouvelles phases, constituent les axes de recherche que nous privilegions


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Informations

  • Détails : 138 P.
  • Annexes : 117 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
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  • Cote : TS1995
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