Thèse en cours

Diffraction des rayons X in-situ/Operando appliquee aux films fonctionnels et dispositifs
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Auteur / Autrice : Heena Khanchandani
Direction : Patrice GergaudNicolas Vaxelaire
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Physique des materiaux
Date : Inscription en doctorat le 01/12/2018
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique (Grenoble ; 1991-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (LETI - CEA)

Résumé

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Les films minces piézoélectriques et ferroélectriques sont omniprésents dans de nombreuses applications tels les capteurs, les actionneurs, les dispositifs pyroélectriques ou les mémoires avancées. Le cas des films minces polycristallins est particulièrement complexe et délicat à modéliser. Plusieurs effets (interface, blocage par le substrat, joint de grain, contrainte) affectent le comportement des domaines à l'échelle locale et par conséquent impose la réponse macroscopique du film. Mesurer simultanément la réponse électrique et les informations structurelles fournies par la diffraction des rayons X (en fonction de la température) sont particulièrement pertinentes pour comprendre ces phénomènes complexes. Cette approche a de nombreuses applications dans les capteurs, actionneurs ou mémoires avancées qui sont des domaines de recherche actifs développés dans le CEA / LETI L’objectif de la thèse est triple: 1. développer la configuration multimodale disponible dans notre Plate-forme. 2. Réalisez des expériences originales en utilisant ces nouvelles fonctionnalités et 3. En utilisant ces nouvelles information structurelles pour simuler / comprendre / prédire les réponses macroscopiques des films et dispositifs. Le travail de thèse portera sur plusieurs familles de matériaux piézoélectriques et ferroélectriques: 1. des prototypes de Pb (Zr, Ti) O3, où nous souhaitons évaluer la mobilité des domaines; 2. Des mince films d’HfO2 dopés (mémoires ferroélectriques) avec un accent particulier sur la dégradation structurelle au cours du vieillissement électrique. Des expériences supplémentaires sur les polymères électroactifs (PVDF) seront également envisagées. En perspective, des essais mécaniques in situ (flexion) pourraient être ajoutés à notre configuration afin d’aborder de nouvelles fonctionnalités induite dans l’état de contrainte.