Etude De La Coexistence Du Magnetisme Et De La Ferroelectricite Dans Les Composes Multiferroiques Bifeo3 Et Bi045dy055feo3

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Etude de la coexistence du magnétisme et de la ferroélectricité dans les composés multiferroïques BiFeO3 et Bi0.45Dy0.55FeO3

Author : Delphine Lebeugle
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 184 pages
Book Rating : 4.:/5 (494 download)

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Book Synopsis Etude de la coexistence du magnétisme et de la ferroélectricité dans les composés multiferroïques BiFeO3 et Bi0.45Dy0.55FeO3 by : Delphine Lebeugle

Download or read book Etude de la coexistence du magnétisme et de la ferroélectricité dans les composés multiferroïques BiFeO3 et Bi0.45Dy0.55FeO3 written by Delphine Lebeugle and published by . This book was released on 2007 with total page 184 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Certains matériaux multiferroiques présentent simultanément un ordre magnétique et ferroélectrique. Dans certains de ces composés, les deux paramètres d'ordre sont couplés et l'application d'un champ magnétique peut réorienter la polarisation électrique. Cette interaction est appelée "couplage magnétoélectrique" et rend ces composés particulièrement attractifs d'un point de vue fondamental et technologique. Nous avons élaboré des monocristaux de BiFeO3 et Bi0,45Dy0,55FeO3 par une technique de croissance en flux. Nous présentons une étude détaillée de leurs propriétés physiques et montrons que les deux composés sont ferroélectriques à température ambiante. La résistivité élevée des cristaux de BiFeO3 nous a permis de mesurer une forte polarisation spontanée de 100 μC/cm2, proche de la valeur théorique. Comme l’existence d’une structure magnétique cycloïdale interdit un effet magnétoélectrique linéaire dans ce composé, nous avons choisi de substituer Bi par Dy et d'étudier le composé Bi0,45Dy0,55FeO3. Les premiers résultats obtenus sur ce composé sont présentés et comparés avec les propriétés magnétiques et électriques de BiFeO3. Enfin, l'étude magnétoélectrique à température ambiante par diffraction de neutrons sur un monocristal de BiFeO3 est également présentée. Nous montrons que l'application d'un champ électrique conduit à une modification notable des domaines ferroélectriques, ferroélastiques et antiferromagnétiques. En particulier, nous mettons en évidence à température ambiante un couplage entre les domaines antiferromagnétiques et la polarisation électrique dans le composé multiferroïque BiFeO3.

Une approche optique de l'intrication entre magnétisme et ferroélectricité dans les multiferroïques

Author : Pauline Rovillain
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 145 pages
Book Rating : 4.:/5 (819 download)

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Book Synopsis Une approche optique de l'intrication entre magnétisme et ferroélectricité dans les multiferroïques by : Pauline Rovillain

Download or read book Une approche optique de l'intrication entre magnétisme et ferroélectricité dans les multiferroïques written by Pauline Rovillain and published by . This book was released on 2011 with total page 145 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les multiferroïques sont des matériaux qui présentent la rare propriété de posséder simultanément un ordre magnétique et un ordre ferroélectrique qui interagissent via le couplage magnétoélectrique. Un tel couplage est un enjeu considérable dans l’électronique de spin et le stockage de l’information car il offre l’opportunité de contrôler les spins via un champ électrique et vice versa. Les multiferroïques se séparent en deux grandes familles. Les types I comme BiFeO3 qui présentent une coexistence des ordres magnétique et ferroélectrique et les types II comme TbMnO3 où la ferroélectricité est induite par la structure de spin. Dans BiFeO3 la coexistence et l’interaction des ordres offrent l’opportunité de contrôler les spins via un champ électrique. En développant un dispositif transistor pour l’application du champ électrique sur les monocristaux de BiFeO3 à température ambiante, nous avons montré que la fréquence des ondes de spin peut être modifiée électriquement de 30%. Ces résultats ont montré que BiFeO3 est un matériau très prometteur pour la génération et le contrôle d’onde de spin dans les futurs dispositifs magnoniques. Dans TbMnO3 la filiation des ordres donne naissance à des excitations hybrides : des électromagnons, excitations d’onde de spin possédant un dipôle électrique. Nous avons mis en évidence par diffusion Raman l’existence de cette onde de spin polaire ainsi que la deshybridation de ces excitations lors de l’application d’un champ magnétique. Ce champ fait transiter TbMnO3 d’un état ferroélectrique à un état paraélectrique permettant de dévoilé les composantes magnétique et électrique élémentaires à l’origine des électromagnons

Influence de la stœchiométrie sur les propriétés physiques du multiferroïque BiFeO3

Author : Romain Jarrier
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 0 pages
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Book Synopsis Influence de la stœchiométrie sur les propriétés physiques du multiferroïque BiFeO3 by : Romain Jarrier

Download or read book Influence de la stœchiométrie sur les propriétés physiques du multiferroïque BiFeO3 written by Romain Jarrier and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le matériau BiFeO3 (BFO) est le sujet de très nombreuses études fondamentales dans le domaine des matériaux multiferroïques. Cet intérêt est du au fait que cet oxyde présente deux ordres à longue distance à la température ambiante : ferroélectricité et antiferromagnétisme de type G (ce dernier est aussi non colinéaire avec la présence de faible ferromagnétisme ainsi qu'une modulation de spin de type cycloïdale possédant une longueur d'onde de 620 angstrœm). Il est alors possible d'étudier les comportements de couplage entre les propriétés électrique et magnétique. Ce travail concerne principalement la synthèse, les structures haute température, et les propriétés physiques (électronique et magnétique principalement) du matériau BiFeO3 ayant subi des recuits de différentes pressions partielles d'oxygène. La première étape de ce travail concerne l'étude de la synthèse afin de déterminer le protocole optimal de réalisation des céramiques. Les recuits sous atmosphère ont eu pour but de modifier la stœchiométrie en oxygène du matériau, afin d'affecter ses propriétés physiques. Des modifications de faible amplitude de certaines propriétés ont été détectées, mais à l'inverse, la température de Néel et la température de Curie ne sont pas affectées.Concernant la nature des structures haute température, les phases beta et gamma, sujettes à de nombreuses controverses dans la littérature, ont été étudiées par diffraction des rayons X et analyse DSC sur BFO pur ou avec excès de bismuth. Cet excès a permis de stabiliser la phase gamma entre 940 et 950°C, en évitant sa décomposition. Pour compléter ce travail sur BFO en phase pure, nous avons dopé des céramiques avec 10 % de Zr4+ pour étudier le comportement structurale à haute température, ainsi que les propriétés magnétiques et électriques de cette nouvelle composition. Enfin, des simulations numériques sur le composé stœchiométrique, lacunaire en bismuth ou en oxygène ont été réalisées pour comprendre les évolutions structurale, électronique et magnétique du matériau suite aux recuits. La dernière partie est une étude sur le comportement basse température de BFO pur sous différentes formes : nanotubes, céramiques et monocristaux. Nous avons analysé le comportement électrique (impédance, pyroélectricité, RPE et électrostriction), magnétique (aimantation en fonction de la température et du champ magnétique) et structurale (rayon X en thêta-2thêta et rasant, DSC, microRaman et résonance d'ultrasons). Suite à ces études, trois températures sont observées comme présentant un comportement particulier : 140 et 200 K, qui semblent liées par de nombreuses techniques d'analyses et ressortent comme étant une transition à la surface de BFO, mais aussi 180 K où nous avons un écart à la linéarité de la dilatation thermique et un effet d'électrostriction.

Matériaux multiferroïques

Author : Constance Toulouse
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ISBN 13 :
Total Pages : 0 pages
Book Rating : 4.:/5 (96 download)

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Book Synopsis Matériaux multiferroïques by : Constance Toulouse

Download or read book Matériaux multiferroïques written by Constance Toulouse and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les matériaux multiferroïques sont des matériaux dans lesquels des ordres magnétiques, électriques et élastiques peuvent coexister dans une même phase. Ces ordres peuvent être couplés entre eux et l'étude de ces couplages permet de mieux comprendre les mécanismes à l'œuvre dans ces matériaux. Cette thèse porte sur l'étude de différents composés multiferroïques par spectroscopie Raman. Dans la ferrite de bismuth (BiFeO3), l'effet de la contrainte sur le magnétisme, aussi bien sur les films minces (par contrainte épitaxiale) que le bulk (par pression hydrostatique) est étudié en détail. Cette thèse présente également une étude des excitations hybrides magnéto-électriques (électromagnons) dans les composés de type II à forte polarisation ferroélectrique comme CaMn7O12 et TbMnO3. En outre, les modes de phonons ainsi que les excitations de basses énergies ont été étudiés (notamment sous champ magnétique) dans des composés au magnétisme frustré comme h-YMnO3, h-YbMnO3 et dans le langasite de fer au niobium.

Etude du rôle joué par le réseau cristallin dans le couplage magnéto-électrique des matériaux multiferroïques

Author : Renaud Schleck
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ISBN 13 :
Total Pages : 141 pages
Book Rating : 4.:/5 (758 download)

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Book Synopsis Etude du rôle joué par le réseau cristallin dans le couplage magnéto-électrique des matériaux multiferroïques by : Renaud Schleck

Download or read book Etude du rôle joué par le réseau cristallin dans le couplage magnéto-électrique des matériaux multiferroïques written by Renaud Schleck and published by . This book was released on 2010 with total page 141 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nous avons étudié par spectroscopie infrarouge du couplage magnéto-électrique de matériaux multiferroïques. Nous avons commencé par mesurer la dépendance en température du spectre de phonons infrarouges du composé antiferromagnétique MnF2 et nous avons montré que les fréquences des phonons sont sensiblement modifiées par la transition magnétique. Nous avons ensuite mesuré le spectre de phonons de TbMnO3 et MnWO4, deux matériaux multiferroïques. Ces matériaux ont des comportements très différents. D’un côté le spectre de phonons de TbMnO3 subit une renormalisation à la transition antiferromagnétique similaire à celle observée dans MnF2. On observe également un effet de la transition ferroélectrique sur un phonon polarisé dans la direction de la polarisation spontanée, indiquant un lien entre les déplacements atomiques et la ferroélectricité. Les phonons de MnWO4, ne présente aucun changement aux transitions de phases magnétiques et ferroélectriques, appuyant l’hypothèse d’une ferroélectricité d’origine purement électronique dans ce matériau. Nous avons également étudié les excitations magnétiques de ces matériaux. Dans le cas de MnF2, des mesures de transmission infrarouge montrent une absorption due à l’activité dipolaire électrique d’un double magnon de bord de zone. Dans TbMnO3, nous avons mesuré l’absorption due à l’électromagnon le plus intense et nous avons montré que la totalité de son poids spectral vient de deux phonons polarisés dans la direction a. L’absence d’électromagnon dans le spectre d’absorption de MnWO4 semble indiquer que l’existence d’électromagnons nécessite un fort couplage entre les phonons et l’ordre magnétique

Etude du couplage magnéto-électrique par des calculs ab initio

Author : Julien Varignon
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ISBN 13 :
Total Pages : 244 pages
Book Rating : 4.:/5 (8 download)

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Book Synopsis Etude du couplage magnéto-électrique par des calculs ab initio by : Julien Varignon

Download or read book Etude du couplage magnéto-électrique par des calculs ab initio written by Julien Varignon and published by . This book was released on 2011 with total page 244 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans les matériaux multiferroïques présentant un couplage magnéto-électrique, il est possible de contrôler l’état magnétique par l’application d’un champ électrique et inversement. Les matériaux multiferroïques de type I présentent des transitions de phase ferroélectrique et de mise en ordre magnétique décorrélées. Dans les matériaux de type II, la ferroélectricité est induite par un ordre magnétique. Malgré l’existence de nombreux modèles, les mécanismes microscopiques du couplage magnéto-électrique restent aujourd’hui mal connus. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié les mécanismes présidant le couplage magnéto-électrique à l’aide de calculs ab-initio sur deux matériaux multiferroïques : YMnO3 (type I) et MnWO4 (type II). Nous avons développé une méthode visant à évaluer le couplage magnétique en fonction d’un champ électrique appliqué. Nous avons également déterminé l’influence du magnétisme sur les spectres de phonons. Pour le composé YMnO3, le couplage spin-orbite est négligeable dans le couplage magnéto-électrique et ce dernier est principalement gouverné par des effets électrostrictifs et magnétostrictifs. Pour le composé MnWO4, bien que la contribution de l’interaction de spin-orbite soit calculée faible dans l’amplitude du couplage magnéto-électrique, cette dernière est cruciale à la multiferroïcité de ce matériau par la structure magnétique qu’elle impose. Nous avons déterminé que les déplacements atomiques engendrés par l’application d’un champ électrique sont les amplificateurs de cette dernière interaction dans l’intensité du couplage magnéto-électrique de MnWO4.

Propriétés optiques et magnétiques de matériaux multiferroïques

Author : Francesco Maria Vitucci
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Total Pages : 0 pages
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Book Synopsis Propriétés optiques et magnétiques de matériaux multiferroïques by : Francesco Maria Vitucci

Download or read book Propriétés optiques et magnétiques de matériaux multiferroïques written by Francesco Maria Vitucci and published by . This book was released on 2010 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nous présentons une contribution à l'étude des propriétés structurales, électroniques et magnétiques de composés multiferroïques - c'est à dire de matériaux dans lesquels coexistent ordre magnétique et ordre ferroélectrique ; les deux aspects étant couplés via des interactions et mécanismes microscopiques qui ne sont pas encore compris. C'est dans ce contexte que nous avons étudié les deux composés GaFeO3 et LuFe2O4. L'étude a nécessité l'utilisation de plusieurs techniques expérimentales : les mesures magnétiques locales par résonance paramagnétique électronique (RPE) et macroscopiques par magnétométrie , et la spectroscopie infrarouge (IR). Du point de vue du magnétisme de GaFeO3, les mesures locales et macroscopiques révèlent un comportement inusuel sur un large intervalle de température au-dessus de la température d'ordre, que nous attribuons à l'existence de corrélations magnétiques de courte portée dans la phase paramagnétique. D'autre part,l'analyse des spectres de phonon IR en fonction de la température montre que la mise en ordre des moments magnétiques n'affecte pas les propriétés structurales de GaFeO3. Le cas de LuFe2O4 est très différent puisque les degrés de liberté magnétiques semblent couplés aux propriétés structurales au travers de l'ordre de charge des ions Fe3+/Fe2+ comme le suggèrent les mesures RPE et de spectroscopie IR dans le domaine sub-terahertz.

Etudes magnétodiélectriques dans des oxydes à magnétisme frustré

Author : Natalia Bellido Vera
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ISBN 13 :
Total Pages : 147 pages
Book Rating : 4.:/5 (799 download)

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Book Synopsis Etudes magnétodiélectriques dans des oxydes à magnétisme frustré by : Natalia Bellido Vera

Download or read book Etudes magnétodiélectriques dans des oxydes à magnétisme frustré written by Natalia Bellido Vera and published by . This book was released on 2007 with total page 147 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Avec l’objectif de comprendre les couplages entre les propriétés magnétiques et diélectriques des systèmes dans le cadre de la recherche de matériaux multiferroïques, l’étude du couplage entre les charges et les spins à été réalisé. L’étude de ces effets magnétodiélectriques au moyen des mesures de constante diélectrique en température et sous champ sur des oxydes à magnétisme frustré a été la base de ce travail. Un nouveau dispositif de mesure a été mis en place. Les mesures ont été réalisées sur différents systèmes magnétiquement frustrés: le YMnO3 avec une frustration magnétique triangulaire, les composés Ni3V2O8 et Co3V2O8 avec une frustration kagome en escalier, le composé Ca3Co2O6 modèle du réseau triangulaire d’Ising et le verre de spins Bi2Mn4/3Ni2/3O6 avec une frustration créé par le désordre des ions magnétiques. La constante diélectrique s’est révélée extrêmement sensible au magnétisme de ces composées.