Étude de films minces de matériaux à forte potentialité de déformation destinés à la réalisation d'actionneurs pour le contrôle santé de structures

par Romain Herdier

Thèse de doctorat en Micro-ondes et microtechnologies

Sous la direction de Denis Remiens et de Daniel Osmont.

Soutenue en 2008

à Lille 1 .


  • Résumé

    Cette thèse traite de l'étude de matériaux intelligents pour la réalisation d'actionneurs multicouches pour le contrôle santé de structure dans l'aéronautique. Le travail a porté particulièrement sur l'optimisation des propriétés électriques et notamment piézoélectriques de films micrométriques de PZT et de PMNT. Ainsi, différents coefficients piézoélectriques de ces matériaux ont pu être étudiés grâce à la mise en place d'un banc de mesure par interférométrie laser. Il est apparu qu'en utilisant des électrodes de LNO, il était possible d'accroître leurs coefficients d33eff, d31eff, e31eff mais également leur permittivité. Des films minces de PMNT ont ensuite été épitaxiés sur des substrats de STO, ce qui a eu pour conséquence une nouvelle augmentation des propriétés du matériau. Enfin, l'étude des potentialités et de la croissance d'alliage magnétique à mémoire de forme, a été entreprise. Il est apparu que la mise au point de ce nouveau type de matériau pourrait être une voie intéressante pour la réalisation d'actionneurs couches minces à haute densité d'énergie.

  • Titre traduit

    Study of thin films of high strain potentiality materials bound to the realization of multilayer actuators for the health control of aeronautic structures


  • Résumé

    This thesis de al with the study of smart materials bound to the realisation of multilayer actuator for the health control of aeronautic structures. The work has focussed on optimizing the electrical properties, and particularly piezoelectric properties , of micrometer films of PZT and PMNT. Thus, different piezoelectric coefficients of these materials have been studied through the establishment of a bench of measurement by laser interferometry. It was found that by using LNO electrodes, it was possible to increase their coefficients d33ef[, d31ef[, e31eff but also their permittivity. Thin films of PMNT were then growth on STO substrates. We obtain epitaxial films which has resulted in a further increase of the material properties. Finally, the study of the potentialities and the growth ofmagnetic shape memory alloy, has been undertaken. It appeared that the development of this new type of material could be an interesting path for the realization of thin films actuators with high energy density.

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  • Annexes : Bibliogr. à la suite de chaque chapitre. 119 réf.

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