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Introduction générales
Chapitre I: PRESENTATION, ENJEUX ET ETAT DE L’ART
I. 1. Introduction
I. 2. Matériaux supraconducteurs
I. 2. A. Revue historique
I. 2. B. Propriétés Supraconductrices
I. 2. B. 1. Profondeur de pénétration (λ) et longueur de cohérence (ξ)
I. 2. B. 2. Supraconducteurs de type I et de type II
I. 2. B. 3. Courbe d’irréversibilité
I. C. Contexte de la recherche actuelle
I. D. Supraconducteurs type YBa2 Cu3 O7 et Coated conductor
I. 3. Les substrats
I. 3. A. Substrat non orienté avec une couche superficielle texturée
I. 3. B. Substrat texturé
I. 3. B. 1. Substrat texturé : base argent
I. 3. B. 2. Substrat à texture biaxiale : base nickel ou cuivre
I. 4. Méthodes de dépôts
I. 5. Les applications de la supraconductivité
I. 5. A. Les câbles supraconducteurs
I. 5. A. 1.Les câbles supraconducteurs à basse température critique (BTc)
I. 5. A. 2.Les câbles supraconducteurs à haute température critique (HTc)
I. 5. B. Accélérateurs de particules LHC
I. 5. C. Conservation de l’énergie
I. 5. D. Spectroscopie RMN
I. 5. E. Application médicale
I. 5. F. Les filtres
I. 5. G. Moyens de transports
I. 4. F. Ordinateurs plus rapides
I. 6. Conclusion
I. 7. Références
Chapitre II: Rappels théoriques : Science des matériaux pour films d’oxydes
II. 1. Introduction
II. 1. A. Rappels théorique sur le comportement de la nucléation et de la croissance dans les films minces
II. 2. A. 1. Nucléation
II. 2. A. 2. Énergie libre de volume
II. 2. A. 3. Énergie interfaciale
II. 2. A. 4. Énergie de liaison
II. 2. A. 5. Énergie de tension incohérente
II. 2. A. 6. Énergie de tension cohérente
II. 2. A. 7. Énergie de tension biaxiale
II. 2. A. 8. Taux de nucléation
II. 2. A. 9. Mécanisme de nucléation en régime dynamique
II. 2. A. 10. Croissance
II. 2. A. 10. a. Croissance en phase amorphe
II. 2. A. 10. b. Migration du joint de grain dans un matériau polycristallin (à température constante)
II. 3. B. Diagramme de phase du système Ce – O
II. 3. B. 1. Modèle thermodynamique du système cérium oxygène
II. 3. B. 1. a. Revue de la littérature
II. 3. B. 1. b. Structure de l’oxyde de cérium
II. 3. B. 1. c. Diagramme de phase du système Ce – O
II. 4. C. Diagramme de phase du système La – Zr – O
II. 4. C. 1. Structure de la couche La
II. 4. C. 2. Digramme de phase du système La
II. 5. D. Chimie des précurseurs
II. 5. D. 1. Processus du sol gel
II. 5. D. 1. a. Les alkoxydes
II. 5. D. 1. b. Formation des ligands hydroxo (hydrolyse)
II. 5. D. 1. c. Formation des ligands « ol » et « oxo »
II. 5. D. 2. Processus de la décomposition métallo – organique (MOD)
II. 5. D. 2. a. Carboxylates
II. 5. D. 2. b. β-dicétonates
II. 5. D. 3. c. Processus hybrides et cas des multiéléments
II. 5. D. 3. d. Stabilisation des alkoxydes : formation de chelates
II. 5. D. 4. Avantages et inconvénients des différents procédés
II. 6. Conclusion
II. 7. Références
Chapitre III: Procédés expérimentaux utilisés
III. 1. Introduction
III. 2. Préparation des précurseurs
III. 2. A. L’éthylhexanoate de cérium Ce(EH)3
III. 2. A. 1. Mise en solution et problème de vieillissement
III. 2. A. 2. Analyse thermogravimétrique du précurseur (ATG)
III. 2. B. Comparaison de différents précurseurs de Cérium
III. 2. C. Proprionate de lanthane-zirconium: composé mixte ou simple mélange
III. 3 Elaboration des couches.
III. 3. A. Spin coating.
III. 3. B. Traitement thermique
III. 3. C. Montage utilisé
III. 3. D. Système de montée « Flash »
III. 3. E. Imposer et mesurer PO2
III. 4. Méthodes de caractérisations
III. 4. A. Mesure de l’épaisseur (EDX)
III. 4. B. Analyse des structures (Bragg-Brentano et Schultz)
III. 4. B. 1. Diffraction des Rayons X (DRX)
III. 4. B. 2. Montage Bragg-Brentano en θ-2θ, analyse de texture
III. 4. B. 3. Utilisation en modes φ-scan, et ω-scan et de figure de pôle
III. 4. B. 3. a. Mode – scan (Rocking curve)
III. 4. B. 3. b. Mode φ – scan
III. 4. B. 3. c. Figures de pôles
III. 4. C. Etude de la structure des couches de La 2Zr2 O7
III. 4. D. Topologie de Surface (AFM, SEM)
III. 4. D. 1. Principe de la microscopie électronique à balayage et de la force atomique
III. 4. D. 2. Mesure de la rugosité du film CeO2/STO
III. 4. D. 3. Observation de la morphologie par MEB
III. 5. Conclusion
III. 6. Références
Chapitre IV Cristallisation de films CeO2, LZO et d’hérostructures
IV. 1. Introduction
IV. 2. Traitement thermique de Ce(EH)/STO Sous Ar – 5% H2
IV. 3. Traitement thermique de Ce(EH)33/STO sous oxygène
IV. 3. A. Domaine d’étude
IV. 3. B. Traitement thermique simultané (Ar-5%H2) + O2
IV. 3. C. Traitement thermique sous Argon
IV. 3. D. Discussion
IV. 4. Rôle de la pression d‘oxygène sur la cristallisation de CeO
IV. 5. Autre oxyde La2 Zr2 O7
IV. 5. A. Traitement thermique de (La(prop)
IV. 5. B. Influence de PO23+ Zr(prop) sur la formation des films La)/LAO sous Ar -5%H Zr2 O7 /LaAlO
IV. 6. Effet du taux de montée en température
IV. 7. Recuit thermique rapide (RTA)
IV. 8. Microstructure et MEB
IV. 9. Étude TEM de la cristallisation de la couche LZO
IV. 10. Multicouches CeO
IV. 10. A. Croissance CeO
IV. 10. B. Croissance CeO
IV. 11. Conclusion
IV. 12. Références
Conclusion générale et perspectives
Annexe
Annexe A : Développement de calcul de la nucléation en régime dynamique
Annexe B : Donnés cristallographiques
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