Nouveaux monocristaux à forte conversion piézoélectrique : croissance, modélisation, modélisation et caractérisation

par Gaël Sebald

Thèse de doctorat en Acoustique

Sous la direction de Daniel Guyomar.

Soutenue en 2004

à Lyon, INSA .


  • Résumé

    Cette thèse traite de la croissance et de la caractérisation de monocristaux de type (1-x)Pb(Mg1/3Nb1/3)O3-xPbTiO3 (PMN-PT). Après la présentation du procédé d'élaboration par voie Bridgman, leur caractérisation est abordée, à la fois sur le plan électromécanique que physico-chimique. Les spécificités des monocristaux par rapport aux céramiques sont interprétées par des corrélations entre la physico-chimie et le comportement macroscopique. Les non linéarités à la résonance sont modélisées par un développement d'ordre trois des grandeurs mécaniques qui permet de modéliser l'hystérésis de résonance. Par ailleurs, un modèle phénoménologique de l'hystérésis basse fréquence est présenté et illustré au travers de l'exemple d'une céramique douce de PZT. Enfin, une application test de caractérisation en puissance est développée pour comparer les performances des monocristaux par rapport à des céramiques de PZT, et confirme l'intérêt des monocristaux.

  • Titre traduit

    New high piezoelectric coefficient single crystal growth, modeling and characterization


  • Résumé

    This PhD thesis deals with the crystal growth and characterization of (1-x)Pb(Mg1/3Nb1/3)O3-xPbTiO3 (PMN-PT) single crystals. Next to an overview of the Bridgman crystal growth process, the crystallographic and electromechanical properties are investigated. Compared to PZT ceramics, the specific electromechanical behaviors are correlated with crystallographic considerations. Resonance nonlinearities are modeled using a third order development of the standards equations set of piezoelectricity. Moreover an hysteresis model is presented and illustrated through the example of a soft PZT ceramic. Finally an application of the lateral mode is developed in order to compare performances of single crystals with PZT ceramics. The results clearly show the advantages of these single crystals

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Informations

  • Détails : 177 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 171-177

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2874)
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