Elaboration, étude et caractérisation de couches minces dans les grenats de fer et d'yttrium PDF Download
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Book Description
Le travail de thèse a commencé par l'élaboration des couches minces de grenat de fer et d'yttrium (YIG) au laboratoire DIOM de Saint-Etienne, par pulvérisation cathodique radio fréquence. Une centaine d'échantillons a été réalisée en faisant varier les conditions de dépôt : débit d'argon, débit d'oxygène, chauffage du substrat et recuit sous air et sous vide. La caractérisation magnéto-optique et magnétique des échantillons a été réalisée par l'étude de l'effet Faraday, de l'effet Kerr, le VSM permettant de vérifier les propriétés magnétiques des couches minces. L'état de surface des échantillons a été analysé par microscopie électronique à balayage. La mesure de l'épaisseur des couches est réalisée par un profilomètre. La technique de caractérisation par rétrodiffusion d'ions α (RBS) réalisée par une équipe du CNRS au Liban, a permis de déterminer la stœchiométrie des différents échantillons. L'état cristallin des échantillons a été réalisé par l'analyse de diffractions des rayons X, ces travaux ont abouti à certaines améliorations. Le travail présente également le design du circulateur coplanaire, l'élaboration des couches magnétiques, de la réalisation de la structure en salle blanche (Laboratoire Hubert Curien) et en finalité sur la caractérisation des dispositifs. Les circulateurs que nous avons réalisés présentent un effet non-réciproque très intéressant, y compris pour des épaisseurs de ferrite très faibles (8μm)
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Le travail de thèse a commencé par l'élaboration des couches minces de grenat de fer et d'yttrium (YIG) au laboratoire DIOM de Saint-Etienne, par pulvérisation cathodique radio fréquence. Une centaine d'échantillons a été réalisée en faisant varier les conditions de dépôt : débit d'argon, débit d'oxygène, chauffage du substrat et recuit sous air et sous vide. La caractérisation magnéto-optique et magnétique des échantillons a été réalisée par l'étude de l'effet Faraday, de l'effet Kerr, le VSM permettant de vérifier les propriétés magnétiques des couches minces. L'état de surface des échantillons a été analysé par microscopie électronique à balayage. La mesure de l'épaisseur des couches est réalisée par un profilomètre. La technique de caractérisation par rétrodiffusion d'ions α (RBS) réalisée par une équipe du CNRS au Liban, a permis de déterminer la stœchiométrie des différents échantillons. L'état cristallin des échantillons a été réalisé par l'analyse de diffractions des rayons X, ces travaux ont abouti à certaines améliorations. Le travail présente également le design du circulateur coplanaire, l'élaboration des couches magnétiques, de la réalisation de la structure en salle blanche (Laboratoire Hubert Curien) et en finalité sur la caractérisation des dispositifs. Les circulateurs que nous avons réalisés présentent un effet non-réciproque très intéressant, y compris pour des épaisseurs de ferrite très faibles (8μm)
Author: Philippe Grosseau (auteur en génie des procédés).) Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Les pièces polycristallines de grenat de fer et d'yttrium Y3Fe5O12 (YIG) utilisées en hyperfréquences doivent présenter une densité très proche de la valeur théorique. Industriellement, ces pièces sont élaborées par frittage de la poudre qui est préparée par réaction entre les oxydes Y2O3 et Fe2O3. Ce travail concerne l'étude de deux procédés d'élaboration des poudres de YIG qui sont la réaction entre oxydes et la coprécipitation. Dans les deux cas, la formation de la pérovskite de fer et d'yttrium YFeO3 (YIP) précède la formation du grenat. Lors de la synthèse par coprécipitation, la quantité de YIP formée est cependant fortement influencée par la présence d'impuretés ou de dopants (résidus de synthèse, substitution du fer par l'aluminium). L'influence des paramètres d'élaboration sur les caractéristiques physico-chimiques des poudres et leur aptitude au frittage est étudiée. Il apparaît alors que les deux procédés permettent l'obtention de pièces correctement densifiées présentant de faibles pertes magnétiques d'insertion. Tout écart à la stœchiométrie doit être évité, mais la détérioration des propriétés magnétiques n'est importante qu'à partir du moment où il y a présence dans le matériau d'une phase étrangère au grenat
Author: Jean-Yves Laval Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 340
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ASPECTS DES TRANSFORMATIONS DE PHASE DANS DES MATERIAUX MOINS CONNUS OU NON METALLIQUES, DESCRIPTION DE LA STRUCTURE DE GRENAT DE FER ET D'YTTRIUM SUBSTITUE EN LIAISON AVEC LEURS PROPRIETES MAGNETIQUES, METHODES D'ELABORATION DES GRENATS. MISE EN EVIDENCE DE 2 MODES DE GERMINATION DE LA MAGNETITE DANS LE GRENAT: GERMINATION HOMOGENE ET HETEROGENE. PROPOSITION ET ANALYSE D'UN MODELE IONIQUE DE GERMINATION HETEROGENE. ETUDE DU ROLE DU GADOLINIUM DANS LE PROCESSUS DE GERMINATION HETEROGENE DE LA MAGNETITE ET APPLICATION DU MODELE DE REARRANGEMENT IONIQUE A L'ENSEMBLE DE LA ZONE DE GERMINATION ET ETABLISSEMENT D'UNE STRUCTURE POUR CETTE ZONE.
Author: Christian Ruby Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 227
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Dans ce travail, nous avons montré qu'il est possible d'élaborer plusieurs types de surface modèle d'oxyde de fer. La caractérisation in situ des films minces est réalisée à l'aide des techniques RHEED, LEED, AES et XPS. La spectroscopie Raman a également permis d'analyser plusieurs échantillons remis à l'air. Les substrats utilisés sont Cu(111), MgO(001), Al2O3(-1012) et une lame de fer pur polycristalline. A 300 K, l'oxydation sous basse pression d'oxygène du fer déposé sur Cu(111) conduit à un oxyde de fer d'épaisseur maximale de l'ordre de 10 A. Sur MgO(001), des surfaces de wüstite Fe(1-x)O(001) et de magnétite Fe3O4(001) ont été élaborées en évaporant du fer sous pression partielle d'oxygène. Les surfaces de wüstite sont néanmoins très instables et se transforment entièrement en magnétite suite à une exposition de 1000 L d'oxygène. Sur Al2O3(-1012), une image de diffraction RHEED correspond à l'épitaxie souhaitée de [alpha]Fe2O3(-1012). Les résultats ne sont cependant pas reproductibles et par XPS, on identifie une phase de type Fe3O4. L'étude de l'oxydation d'une lame de fer polycristalline nous a montré que pour obtenir une surface de composition Fe2O3, il est nécessaire d'effectuer l'oxydation à 600 K sous pression atmosphérique d'oxygène. Ce traitement peut être appliqué à l'interface Fe3O4/MgO et on observe une transformation de phase de surface de type Fe3O4->[gamma]Fe2O3. Enfin, l'interaction avec H2O des surfaces de magnétite obtenues a été étudiée par XPS. L'interaction avec la vapeur d'eau est faible et on observe peu d'évolution sur le spectre O1s. Lorsque les surfaces sont immergées dans l'eau distillée, la forme du spectre O1s évolue sensiblement. On attribue cette évolution à l'adsorption d'environ 3 MC d'espèces hydroxyles et d'eau moléculaire.
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AUJOURD'HUI L'EVOLUTION DES DISPOSITIFS DANS TOUS LES DOMAINES TECHNOLOGIQUES FAIT APPEL AUX COMPOSANTS EN COUCHES MINCES. LA REALISATION DE COUCHES MINCES TRANSPARENTES POUR L'ENREGISTREMENT MAGNETO-OPTIQUE COMME LA MINIATURISATION DES COMPOSANTS HYPERFREQUENCES EN SONT DES EXEMPLES. AFIN DE REPONDRE A CES BESOINS, LA TECHNIQUE DE PYROLYSE D'UN AEROSOL GENERE PAR PULVERISATION ULTRASONORE (PROCEDE PYROSOL) A ETE DEVELOPPEE POUR LE DEPOT DE FERRITES SPINELLES DE NICKEL-ZINC OU LITHIUM-ZINC ET DE FERRITES GRENATS D'YTTRIUM. LES CONDITIONS DE DEPOTS POUR CHACUN DES MATERIAUX SONT ETUDIEES EN FONCTION DES PARAMETRES EXPERIMENTAUX. DES COUCHES MINCES PURES POLYCRISTALLINES PARFAITEMENT TRANSPARENTES ONT ETE OBTENUES SUR DIFFERENTS SUBSTRATS: VERRE, QUARTZ ET SILICIUM. L'EPITAXIE DE COUCHES MONOCRISTALLINES DE GRENAT D'YTTRIUM A ETE REALISEE SUR DES SUBSTRATS MONOCRISTALLINS DE GGG. LA CROISSANCE DE CES COUCHES EST ANALYSEE A PARTIR DE DIFFERENTES TECHNIQUES DE CARACTERISATION (DIFFRACTION DES RX EN INCIDENCE RASANTE, MICROSCOPIE ELECTRONIQUE EN TRANSMISSION, OBSERVATION DES PSEUDO-LIGNES DE KIKUCHI...). LES CARACTERISTIQUES MAGNETIQUES ET MAGNETO-OPTIQUES DES COUCHES ELABOREES CORRESPONDENT AU COMPORTEMENT DU MATERIAU MASSIF. COMPTE TENU DES RESULTATS OBTENUS ET DES AVANTAGES DE LA TECHNIQUE DE DEPOT (FACILITE DE MISE EN UVRE, FAIBLE COUT), LE PROCEDE PYROSOL APPARAIT COMME UNE METHODE TRES COMPETITIVE POUR L'ELABORATION DE COMPOSANTS EN COUCHES MINCES A BASE DE FERRITES
Author: Mihai V. Putz Publisher: ISBN: 9781616681586 Category : Mathematics Languages : en Pages : 0
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This volume gives larger and deeper coverage of the electronic matters through the physical, chemical and biological ordered systems. With their increasing complexity, the matter structure from the physical to chemical to biological manifestations in an inter-disciplinary cross-fertilisation manner is gradually introduced. The book presents and reviews the avant-garde contributions for the XXI century with equilibrated contents provided by important scientists world-wide demonstrating a valuable impact on quantum fundamentals and applications. In fact, the present volume attempts to serve the unification of the physical-chemical-biological manifestation of atoms in molecules and in nanostructures by means of expanding the quantum frontiers by conjunction, either with relativity, topological information or graph theories as well.
Author: Bassel Abdel Samad
Author: Bassel Abdel Samad
Author: Philippe Grosseau (auteur en génie des procédés).)
Author: Jean-Yves Laval
Author: Christian Ruby
Author: Jean-Luc Deschanvres
Author: Mihai V. Putz