Films minces d'oxynitrures ferroélectriques perovskite à propriétés modulables

Description du sujet de thèse

Domaine

Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Sujets de thèse

Films minces d'oxynitrures ferroélectriques perovskite à propriétés modulables

Contrat

Thèse

Description de l'offre

Les oxynitrures constituent une classe de composés en plein essor présentant un large panel de propriétés exploitables, en particulier pour les nouvelles technologies de production d'énergie décarbonées. En effet, l'insertion d'azote dans le réseau cristallin d'un oxyde semiconducteur permet en principe de moduler la valeur de sa bande interdite ou d'y introduire des états électroniques additionnels et ainsi d'obtenir de nouvelles fonctionnalités et propriétés optiques. La production de films minces monocristallins d'oxynitrure est cependant un défi important. Dans ce travail de thèse essentiellement expérimental, des films minces d'oxynitrures seront élaborés par épitaxie par jets moléculaires assistée de plasma atomique. On démarrera à partir du BaTiO3, dont la synthèse est bien maîtrisée au laboratoire, pour réaliser des co-dopages d'azote et de métaux compensateurs de manière à conserver la neutralité de la maille élémentaire. Les structures résultantes seront caractérisées quant à leurs compositions chimiques, structures cristallines et propriétés ferroélectriques. Ces observations seront corrélées à leurs performances pour la photo-électrolyse de l'eau, qui permet de produire de l'hydrogène de manière vertueuse. Enfin, la tenue à la corrosion de ces nouveaux matériaux sera aussi étudiée.

Le (la) candidate abordera un vaste ensemble de techniques d'ultra-vide, la croissance par épitaxie par jets moléculaires, la lithographie en salle blanche, des mesures ferroélectriques et de photo-électrolyse de l'eau, ainsi qu'un large panel de méthodes de caractérisations basées sur l'exploitation des centres rayonnement synchrotron les plus avancés.

Université / école doctorale

Physique en Île-de-France (EDPIF)
Paris-Saclay

Localisation du sujet de thèse

Site

Saclay

Critères candidat

Formation recommandée

Master M2

Demandeur

Disponibilité du poste

01/11/2024

Personne à contacter par le candidat

BARBIER Antoine
abarbier@cea.fr
CEA
DRF/IRAMIS/SPEC/LNO
Alternative Energies and Atomic Energy Commission CEA/Saclay - DRF/IRAMIS/SPEC/LNO - CNRS UMR 3680, Bât. 772, Orme des Merisiers, F91191 Gif-Sur-Yvette France
01.69.08.39.23

Tuteur / Responsable de thèse

BARBIER Antoine
abarbier@cea.fr
CEA
DRF/IRAMIS/SPEC/LNO
Alternative Energies and Atomic Energy Commission CEA/Saclay - DRF/IRAMIS/SPEC/LNO - CNRS UMR 3680, Bât. 772, Orme des Merisiers, F91191 Gif-Sur-Yvette France
01.69.08.39.23

En savoir plus

https://iramis.cea.fr/en/pisp/antoine-barbier/
https://iramis.cea.fr/spec/lno/