Master: project graduation

La ferrite de Bismuth de formule brute BiFeO₃ (appelée également BFO dans la science des matériaux) est caractérisé par sa structure pérovskite (ABO₃). Ce composé présent à la température ambiante une coexistence de phases ferroélectrique et antiferromagnétique qui s’accompagne à une structure des domaines complexe (ferroélectrique, ferroélectrique et ferromagnétique), ce qui donne le caractère multiferroïque.

Ce composé a été étudié en détail non pas seulement dans le domaine de stockage de l’information (des mémoires), ainsi, dans le domaine de transformation de l'énergie lumineuse ou mécanique à une énergie électrique à l'aide de ces effets photovoltaïque et piézoélectrique. Tous ces études ont été fait sous les formes en vrac et en couches minces, à fin d'une variété de résultats intéressantes ont été publiés. Ce qui est surprenant, très peu des recherches ont été faites sur les super-réseaux, donc peut introduire des nouvelles propriétés les interactions entre ces couches (déformation, taille).

Ce stage propose d’étudier les propriétés multiferroïques, topologiques et l’effet photovoltaïques des super-réseaux à base de BiFeO₃. On commencera tout d'abord par cultiver les super-réseaux de BFO par ablation laser (PLD).

Ensuite, les super-réseaux feront l’objet d’une caractérisation structurale par diffraction de rayons X à haute résolution (diffractomètre à 4 cercles D8) et d’une analyse par spectroscopie Raman (Triple monochromateur Jobin Yvon et Renishaw Evolution). Après, on effectuera des mesures de la caractérisation courant-tension (sous illumination) dans le but d'explorer les propriétés ferroélectrique et diélectrique de notre super-réseaux.

A la fin, on explorera les propriétés ferromagnétiques à l’aide des mesures magnétiques en utilisant le nouveau système PPMS.

Selon les possibilités proposées, une étude des propriétés photovoltaïques de BiFeO₃/LaFeO₃ sera effectuée.