Substitutions anioniques et cationiques de films minces d'orthoferrite de lanthane LaFeO3 élaborés par pulvérisation cathodique magnétron

Research output: External Thesis Doctoral Thesis

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Abstract

Les travaux de thèse ont porté sur la substitution cationique et anionique du composé LaFeO3, élaboré en couche mince par pulvérisation cathodique magnétron réactive (deux cibles métalliques et mélange gazeux Ar+O2). La première partie de la thèse est consacrée à la substitution du lanthane par d'autres terres rares plus petites : Praséodyme, Néodyme et Samarium. Les quatre pérovskites LaFeO3, PrFeO3, NdFeO3 et SmFeO3 ont donc été synthétisées et caractérisées (caractérisations optiques, électriques et structurales), et l'influence de la substitution sur les propriétés physiques est discutée. Les travaux ont montré que la substitution du lanthane par d’autres terres rares plus petites entraîne une modification des propriétés, que nous pouvons directement relier à la distorsion de la maille. Dans une deuxième partie, le dopage à l’azote du composé LaFeO3 a été réalisé, en utilisant de l'azote en tant que gaz réactif (deux cibles + mélange gazeux Ar+O2+N2). Les conditions de dépôt ont été étudiées dans le but d'optimiser la synthèse. A partir de mesures in situ des paramètres de la cible en fonction des débits de gaz, associées aux mesures post dépôt (composition, épaisseur, conductivité électrique), des conditions particulières de synthèse ont été retenues, afin d’optimiser le dopage à l’azote. L’utilisation de ces conditions de synthèses spécifiques ont permis la réalisation de plusieurs dépôts LaFeO3-xNx qui ont ensuite été caractérisés (caractérisations chimiques, optiques, électriques et structurales). Il en résulte que le dopage à l’azote du composé LaFeO3 entraîne une modification du gap de la pérovskite, ainsi que des propriétés électrique, et optique, malgré une faible teneur en azote.
Original languageFrench
QualificationPh.D.
Awarding Institution
  • Université de Lorraine
Supervisors/Advisors
  • Barrat, Silvère, Supervisor, External person
  • Capon, Fabien, Jury Member, External person
  • Martin, Nicolas, Jury Member, External person
  • Tessier, Franck, Jury Member, External person
  • Carteret, Cédric, Jury Member, External person
  • Simon, Patrick, Supervisor, External person
Publication statusPublished - 2016

Cite this

@phdthesis{f69e0e3bed7a4460a70a3b8761f2c4cb,
title = "Substitutions anioniques et cationiques de films minces d'orthoferrite de lanthane LaFeO3 {\'e}labor{\'e}s par pulv{\'e}risation cathodique magn{\'e}tron",
abstract = "Les travaux de th{\`e}se ont port{\'e} sur la substitution cationique et anionique du compos{\'e} LaFeO3, {\'e}labor{\'e} en couche mince par pulv{\'e}risation cathodique magn{\'e}tron r{\'e}active (deux cibles m{\'e}talliques et m{\'e}lange gazeux Ar+O2). La premi{\`e}re partie de la th{\`e}se est consacr{\'e}e {\`a} la substitution du lanthane par d'autres terres rares plus petites : Pras{\'e}odyme, N{\'e}odyme et Samarium. Les quatre p{\'e}rovskites LaFeO3, PrFeO3, NdFeO3 et SmFeO3 ont donc {\'e}t{\'e} synth{\'e}tis{\'e}es et caract{\'e}ris{\'e}es (caract{\'e}risations optiques, {\'e}lectriques et structurales), et l'influence de la substitution sur les propri{\'e}t{\'e}s physiques est discut{\'e}e. Les travaux ont montr{\'e} que la substitution du lanthane par d’autres terres rares plus petites entra{\^i}ne une modification des propri{\'e}t{\'e}s, que nous pouvons directement relier {\`a} la distorsion de la maille. Dans une deuxi{\`e}me partie, le dopage {\`a} l’azote du compos{\'e} LaFeO3 a {\'e}t{\'e} r{\'e}alis{\'e}, en utilisant de l'azote en tant que gaz r{\'e}actif (deux cibles + m{\'e}lange gazeux Ar+O2+N2). Les conditions de d{\'e}p{\^o}t ont {\'e}t{\'e} {\'e}tudi{\'e}es dans le but d'optimiser la synth{\`e}se. A partir de mesures in situ des param{\`e}tres de la cible en fonction des d{\'e}bits de gaz, associ{\'e}es aux mesures post d{\'e}p{\^o}t (composition, {\'e}paisseur, conductivit{\'e} {\'e}lectrique), des conditions particuli{\`e}res de synth{\`e}se ont {\'e}t{\'e} retenues, afin d’optimiser le dopage {\`a} l’azote. L’utilisation de ces conditions de synth{\`e}ses sp{\'e}cifiques ont permis la r{\'e}alisation de plusieurs d{\'e}p{\^o}ts LaFeO3-xNx qui ont ensuite {\'e}t{\'e} caract{\'e}ris{\'e}s (caract{\'e}risations chimiques, optiques, {\'e}lectriques et structurales). Il en r{\'e}sulte que le dopage {\`a} l’azote du compos{\'e} LaFeO3 entra{\^i}ne une modification du gap de la p{\'e}rovskite, ainsi que des propri{\'e}t{\'e}s {\'e}lectrique, et optique, malgr{\'e} une faible teneur en azote.",
keywords = "p{\'e}rovskite, pulv{\'e}risation cathodique, oxynitrure",
author = "Emile Haye",
year = "2016",
language = "Fran{\cc}ais",
school = "Universit{\'e} de Lorraine",

}

TY - THES

T1 - Substitutions anioniques et cationiques de films minces d'orthoferrite de lanthane LaFeO3 élaborés par pulvérisation cathodique magnétron

AU - Haye, Emile

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - Les travaux de thèse ont porté sur la substitution cationique et anionique du composé LaFeO3, élaboré en couche mince par pulvérisation cathodique magnétron réactive (deux cibles métalliques et mélange gazeux Ar+O2). La première partie de la thèse est consacrée à la substitution du lanthane par d'autres terres rares plus petites : Praséodyme, Néodyme et Samarium. Les quatre pérovskites LaFeO3, PrFeO3, NdFeO3 et SmFeO3 ont donc été synthétisées et caractérisées (caractérisations optiques, électriques et structurales), et l'influence de la substitution sur les propriétés physiques est discutée. Les travaux ont montré que la substitution du lanthane par d’autres terres rares plus petites entraîne une modification des propriétés, que nous pouvons directement relier à la distorsion de la maille. Dans une deuxième partie, le dopage à l’azote du composé LaFeO3 a été réalisé, en utilisant de l'azote en tant que gaz réactif (deux cibles + mélange gazeux Ar+O2+N2). Les conditions de dépôt ont été étudiées dans le but d'optimiser la synthèse. A partir de mesures in situ des paramètres de la cible en fonction des débits de gaz, associées aux mesures post dépôt (composition, épaisseur, conductivité électrique), des conditions particulières de synthèse ont été retenues, afin d’optimiser le dopage à l’azote. L’utilisation de ces conditions de synthèses spécifiques ont permis la réalisation de plusieurs dépôts LaFeO3-xNx qui ont ensuite été caractérisés (caractérisations chimiques, optiques, électriques et structurales). Il en résulte que le dopage à l’azote du composé LaFeO3 entraîne une modification du gap de la pérovskite, ainsi que des propriétés électrique, et optique, malgré une faible teneur en azote.

AB - Les travaux de thèse ont porté sur la substitution cationique et anionique du composé LaFeO3, élaboré en couche mince par pulvérisation cathodique magnétron réactive (deux cibles métalliques et mélange gazeux Ar+O2). La première partie de la thèse est consacrée à la substitution du lanthane par d'autres terres rares plus petites : Praséodyme, Néodyme et Samarium. Les quatre pérovskites LaFeO3, PrFeO3, NdFeO3 et SmFeO3 ont donc été synthétisées et caractérisées (caractérisations optiques, électriques et structurales), et l'influence de la substitution sur les propriétés physiques est discutée. Les travaux ont montré que la substitution du lanthane par d’autres terres rares plus petites entraîne une modification des propriétés, que nous pouvons directement relier à la distorsion de la maille. Dans une deuxième partie, le dopage à l’azote du composé LaFeO3 a été réalisé, en utilisant de l'azote en tant que gaz réactif (deux cibles + mélange gazeux Ar+O2+N2). Les conditions de dépôt ont été étudiées dans le but d'optimiser la synthèse. A partir de mesures in situ des paramètres de la cible en fonction des débits de gaz, associées aux mesures post dépôt (composition, épaisseur, conductivité électrique), des conditions particulières de synthèse ont été retenues, afin d’optimiser le dopage à l’azote. L’utilisation de ces conditions de synthèses spécifiques ont permis la réalisation de plusieurs dépôts LaFeO3-xNx qui ont ensuite été caractérisés (caractérisations chimiques, optiques, électriques et structurales). Il en résulte que le dopage à l’azote du composé LaFeO3 entraîne une modification du gap de la pérovskite, ainsi que des propriétés électrique, et optique, malgré une faible teneur en azote.

KW - pérovskite

KW - pulvérisation cathodique

KW - oxynitrure

M3 - Thèse de doctorat

ER -