Structures et propriétés d'un antiferroélectrique modèle : PbZrO3

Overview & Synopsis

Parmi les matériaux fonctionnels, les oxydes à structure pérovskite présentent une très grande variété de propriétés, de très nombreux dispositifs avancés les utilisent donc comme éléments actifs. On compte au nombre de ces propriétés l'antiferroélectricité, caractérisée à l'échelle atomique par un agencement antiparallèle de dipôles électriques. Le zirconate de plomb, PbZrO3, est considéré comme l'archétype de l'antiferroélectrique à structure pérovskite. Malgré sa découverte il y a plus de 80 ans, la physique présidant sa relation structure-Propriété reste incomprise. Cette étude de doctorat vise donc à étudier la structure de PbZrO3 sous diverses sollicitations, notamment de température, champ électrique, et pression hydrostatique, les propriétés électriques de ses différentes phases ainsi qu'à proposer des modèles permettant d'expliquer leur relation. L'accent sera mis en particulier sur la phase dite “intermédiaire” et qui présente des propriétés ferroélectriques. La compréhension acquise au cours de cette étude permet de proposer des dispositifs innovants à base de matériau antiferroélectrique.