Synthèse de nouveaux matériaux multiferroïques au sein de la famille des bronzes quadratiques de formule Ba2LnFeNb4O15

Synthesis of new multiferroic materials in the family of Ba2LnFeNb4O15 Tetragonal Tungsten Bronzes

• Auteur / Autrice : Elias Castel
• Direction : Mario Maglione, Michaël Josse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physico-Chimie de la Matière Condensée
• Date : Soutenance le 03/11/2009
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claude Delmas, Fabrice Mauvy, Vincent Caignaert, Pascal Marchet, Hans Schmid
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre Bordet, Zuo-Guang Ye

Mots clés

Mots clés libres

Multiferroiques

Bronzes Quadratiques de Tungstène

Ferroélectriques

Croissance Cristalline

Composites

Diélectriques

Méthodes des flux

Relaxeurs

Multiferroics

Tetragonal Tungsten Bronzes

Ferroelectrics

Relaxors

Dielectrics

Composites

Crystal Growth

Flux method

Résumé

Les multiferroïques sont des matériaux dans lesquels plusieurs propriétés ferroïques peuvent coexister, e. g. ferromagnétisme et ferroélectricité. La recherche de tels matériaux fait l'objet d'une activité croissante en raison de l’enjeu majeur qu’ils représentent dans de nombreux domaines (mémoires, spintronique…). Les matériaux qui possèdent les propriétés nécessaires pour des applications futures sont cependant peu nombreux. Des niobates de formule Ba2LnFeNb4O15 (Ln = lanthanide), de structure bronze quadratique (TTB) susceptibles de présenter un ordre ferroélectrique et un ordre magnétique ont été synthétisés. Les propriétés magnétiques des céramiques proviennent d'une phase secondaire, faisant d’eux des composites multiferroïques. Leur souplesse cristallochimique permet de contrôler les propriétés composites par substitutions cationiques dans la matrice TTB. Afin de compléter l'étude cristallochimique, la croissance de monocristaux de TTB a été entreprise avec succès.

Multiferroics are materials which possess several ferroic properties, e.g. ferroelectricity, ferromagnetism. The search for multiferroics arises a growing activity, due to their potential applications in memories, spintronic… Yet the materials displaying the adequate properties for future application are very few. Niobates with the formula Ba2LnFeNb4O15, potentially ferroelectric and ferromagnetic, have been synthesized. The magnetic properties of the ceramics are related to a secondary phase, thus making them composite multiferroics. Their crystal-chemical flexibility allows for the composites properties tuning by cationic substitutions into the TTB framework. To complete the crystal-chemical study, the growth of TTB single-crystals was successfully engaged.