Etude théorique d'oxydes nano-structurés multifonctionnels

First-principles study of ferroelectricity in oxide superlattices

• Auteur / Autrice : Jinzhu Zhao
• Direction : Philippe Ghosez, Antoine Villesuzanne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physico-Chimie de la Matière Condensée
• Date : Soutenance le 11/10/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (Pessac) - Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux / ICMCB
• Jury : Président / Présidente : Jean Étourneau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Ghosez, Antoine Villesuzanne, Jorge Íñiguez, Grégory Geneste, Bruno Bousquet, Jorge Cors
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jorge Íñiguez, Grégory Geneste

Mots clés

Mots clés contrôlés

Structure moléculaire

Superréseaux

Ferroélectricité

Théorie de la fonctionnelle de densité

Composés inorganiques

Mots clés libres

Théorie de la fonctionnelle de la densité

Super-réseaux

Etude théorique

Composés inorganiques

Ferroélectricité

Systèmes complexes

Density functional theory

Superlattices

Theoretical study

Inorganic compounds

Ferroelectricity

Complex systems

Résumé

Partant des composés ATiO3 (A=Ba, Pb, Sr) bien connus pour leurs propriétés de type ferroélectriques, il est possible de concevoir des super-réseaux de basse dimensionnalité (multi-couches, phases de type ,…) où ces propriétés peuvent être modulées en fonction de la composition, de l'épaisseur des couches mises en jeu, des contraintes aux interfaces. Nous proposons ici d'étudier par calculs de premiers principes les instabilités structurales et la dynamique de réseau pour des systèmes simples dans cette famille. En définissant clairement les zones interfaciales et de cœur des couches, et en étudiant la convergence de leurs propriétés en fonction de l'épaisseur, ce travail vise à établir des potentiels interatomiques modèles, analytiques et transférables, pour la prédiction des propriétés dynamiques et des instabilités structurales de super-réseaux étendus et/ou complexes.

The aim of the present thesis is to investigate, from first-principles, the ferroelectricproperties and related phase transition behaviors in perovskite type compounds. Wewill not focus only on the bulk perovskite systems, but also on related layered superlatticeswhere the interface may play an important role and induce new phenomena.