Dissertations / Theses: 'Dépôt par ablation laser pulsée'

1

Muniz, Pedro Schio de Noronha. "Propriétés magnétiques de nanofils de cobalt auto-assemblés élaborés par ablation laser pulsée." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066118.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Le sujet de cette thèse est l’étude de nanofils de cobalt dans une matrice d’oxyde de cérium (CeO2) épitaxiée sur SrTiO3(001). L’auto-assemblage de nanofils a été mis en évidence lors de la croissance de couches minces de CeO2 fortement dopées au cobalt par ablation laser pulsée. Le caractère métallique du cobalt a été vérifié par des mesures d’absorption X au seuil K du cobalt réalisées au synchrotron. La formation de nanofils a été mise en évidence par des études de microscopie électronique en transmission en mode haute résolution et en mode d’énergie filtrée. Ces études combinées montrent la formation de fils métalliques de Co dans la matrice, orientés le long de la direction de croissance, de longueur limitée par l’épaisseur de la couche et de diamètre dans la gamme 3-7 nm. Ces nanofils constituent des systèmes modèles en nanomagnétisme. Deux assemblées de fils (diamètre 3 nm et 5 nm) ont été étudiées en détail. La structure interne des fils a été déterminée par microscopie électronique et le renversement de l’aimantation au moyen de mesures magnétiques statiques et dynamiques. L’anisotropie magnétique de ces systèmes a été sondée par résonance ferromagnétique. Ces mesures et leurs interprétations ont permis de mettre en évidence la localisation du renversement de l’aimantation dans les fils. Ce phénomène de localisation a été corrélé à la structure interne des fils, plus précisément à l’existence de grains hexagonaux au sein desquels l’anisotropie magnétocristalline est en compétition avec l’anisotropie de forme. L’ensemble de ces résultats a permis de corréler le comportement magnétique à la structure interne réelle de ces objets
The subject of this thesis is the study of cobalt nanowires self-assembled in a CeO2 matrix. The spontaneous self-assembly of nanowires occurs in strongly Co-doped CeO2 thin films grown by pulsed laser deposition. The metallic character of Co was attested by analysis of X-Ray absorption spectra taken at the Co K-edge. The formation of nanowires could be evidenced by transmission electron microscopy experiments (high resolution and energy filtered modes). Combining these results led to the conclusion of Co nanowires formation in the CeO2 matrix. The nanowires are oriented parallel to the growth direction; have length up to the thickness of film and have a narrow diameter size distribution centered in the 3 - 7 nm range. Due to the reduced values of diameter, these nanowires assemblies are model systems for studies in nanomagnetism. The magnetic properties of two nanowires assemblies (with diameters distribution centered on 3 and 5 nm) were investigated in details. The inner structure could be determined by means of transmission electron microscopy and the magnetization reversal was probed through static and dynamic magnetization measurements. Investigation of the magnetic anisotropy was carried out by analysis of resonance ferromagnetic spectra. The localization of the magnetization reversal was related to the inner structure of nanowires, more precisely to the orientation of hcp Co grains. In these grains, shape and magnetocrystalline anisotropies compete in strength and direction, leading to a thermally dependent effective anisotropy. The results presented indicate that it is possible to correlate the magnetic behavior with the real structure of wires in these systems

2

Bieber, Herrade. "Couches minces de ZnCoO déposées par ablation laser pulsée : effet de dopage sur les propriétés structurales et magnétiques." Strasbourg, 2009. http://www.theses.fr/2009STRA6134.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Cette étude s'inscrit dans le domaine de l'électronique de spin, qui combine à la fois la charge et le spin de l'électron pour la réalisation de nouveaux dispositifs notamment ceux visant le stockage d'information. Jusqu’à présent, la réalisation de ces dispositifs pour l’électronique de spin a été freinée par la problématique de l’injection d’électrons avec une direction de spin contrôlée dans un semi-conducteur. En effet l'injection d'électrons polarisés en spin à partir d'un métal ferromagnétique vers un semi-conducteur est limitée par la différence de résistivité entre ces deux matériaux. Une solution a été de rendre le semi-conducteur ferromagnétique. Pour cela, une partie des ions de la matrice semi-conductrice non magnétique est remplacée par des ions magnétiques. L'oxyde de zinc dopé au cobalt est un candidat prometteur, car il lui est prédit dans le cas de la présence de porteurs de charge libres une température de Curie supérieure à la température ambiante. Néanmoins, l'origine de ce ferromagnétisme observée dans la littérature reste controversée. Nous avons donc étudié ZnCoO sous forme de couches minces déposées par ablation laser pulsée. L'étude s'est ensuite focalisée sur l'influence sur les propriétés structurales et magnétiques de la polarité des porteurs de charge par un dopage supplémentaire à l'aluminium et à l'argent. Nous avons pu mettre en évidence l'importance des défauts dans le mécanisme du ferromagnétisme observé à température ambiante dans les couches minces de ZnCoO
The combination of the charge and the spin of the electron giving rise to the new field of spintronics, has led to the realization of new devices amongst others in the field of data storage. Till now, the major difficulty to realize such devices was to obtain spin injection of controlled spin direction into a semi-conductor. Indeed the spin injection from a ferromagnetic metal into a semi-conductor is restrained by the difference of resistivity in both materials. One solution consisted in making the semi-conductor ferromagnetic. Such diluted magnetic semi-conductors (DMS) are composed of a semi-conducting matrix, in which a part of the ions is replaced by magnetic ions. Co-doped zinc oxide is a promising DMS, as it is predicted a Curie temperature above room temperature for this material when doped with transition metals thus giving additional charge carriers. Nevertheless, the origin of the observed ferromagnetism in literature remains controversial. We have thus studied thin films of ZnCoO deposited by pulsed laser deposition. The study has then been focused on the influence of the polarity of charge carriers on the structural and magnetic properties of the thin films by additional doping with silver and aluminum. We have evidenced the importance of the presence of defects on the origin of the observed ferromagnetism in the thin films

3

Benzerga, Ratiba. "Optimisation de la croissance de couches minces de composés par ablation laser." Orléans, 2005. http://www.theses.fr/2005ORLE2065.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Ce travail est consacré à l'optimisation de la croissance de couches minces par ablation laser afin d'éviter le dépôt de gouttelettes sur les films, inconvénient majeur de cette technique. Deux approches ont été envisagées, la première consiste dans l'utilisation d'impulsion laser de très courte durée (100 fs) afin d'éviter la formation du bain fondu à la surface des cibles et la seconde approche, la double ablation laser (ns), permet d'éviter "mécaniquement" le dépôt des gouttelettes émises par les cibles. L'étude a montré que l'éjection des gouttelettes peut se produire lors de l'ablation fs, et que les films ainsi déposés sont formés d'empilement de nanoparticules. La fluence laser et la taille de l'impact laser sur la cible apparaissent comme paramètres clés pour le contrôle de l'éjection des gouttelettes et/ou des nanoparticules. Une étude détaillée du plasma d'ablation et des films formés en fonction de ces deux paramètres a permis de mettre en place des hypothèses sur le mécanisme de formation des nanoparticules. La seconde approche a montré une forte diminution de la densité des gouttelettes. Des films d'AlN et de CuxOy avec une bonne qualité de surface, qualité cristalline et de bonne composition ont été obtenus. Aussi des films de TiC déposés à partir de l'ablation de deux cibles différentes (Ti et C) montrent la possibilité de mélange de deux plasmas différents grâce à cette technique.

4

Stock, François. "Traitements laser UV de couches de carbone amorphe adamantin (DLC) obtenues par ablation laser pulsée (PLD) : application à la synthèse d'électrodes transparentes." Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAD035.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

L'un des grands défis que les technologies d'affichage (LCD, OLeds…), dispositifs optoélectroniques et photovoltaïques devront affronter dans le futur est de trouver une alternative à l'utilisation d’oxydes conducteurs transparents tel l’oxyde d’indium-étain (ITO). Le graphène, un matériau 2D conducteur et transparent à base de carbone apparait comme une alternative attractive à l’ITO. Cependant, son transfert sur grandes surfaces est complexe et délicat à mettre en œuvre. Dans cette étude, une fine couche mince de carbone adamantin (DLC : Diamond-Like Carbon) est déposée par ablation laser pulsée (PLD) sur des substrats transparents et isolants (quartz, verre…). Le DLC présente une bonne transmission dans le domaine visible et constitue un parfait isolant électrique. Il présente cependant un caractère partiellement opaque dans le domaine UV. De ce fait, un traitement laser UV permet une modification des liaisons atomiques des premières couches de sa surface et ainsi la synthèse de « graphène / graphite » sur quelques couches atomiques. Ce procédé novateur et original est basé uniquement sur des technologies lasers et offre l’avantage d’une compatibilité importante avec les procédés de la microélectronique classique
One of the biggest challenge that optoelectronic and photovoltaic devices will have to face is the necessity to provide a reliable alternative to transparent conducting oxide (TCO) and especially to Indium Thin Oxide (ITO) widely used in display technologies. This thesis presents an alternative solution based on laser processes and carbon materials only. In a first step, Diamond-Like Carbon (DLC) is grown with a pulsed laser deposition (PLD) process. DLC is an amorphous form of carbon sharing many properties with diamond like very high transparency in the visible range and being a perfect electrical insulator. Therefore, in a second step, DLC thin films are annealed with UV laser. These surface treatments lead to the modification of the first DLC atomic layers. With this step, dominating diamond bindings (sp3) responsible of insulating properties of DLC are broken and atoms will be reorganized in graphitic bindings (sp2) leading to surface conductivity appearance. Within only surface modifications (over a few atomic layers), the interesting property of transparency is conserved with an additional attractive surface conductivity. Obtained performances clearly approach and reach ITO values. This only laser-based process offers very interesting perspectives with keeping an important compatibility with standard microelectronics technical steps

5

Déziel, Jean-Luc. "Ablation laser et croissance de réseaux de surface." Master's thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26377.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2015-2016
La formation des réseaux de surface, ou laser-induced periodic surface structures (LIPSSs), à l’aide d’une source laser pulsée est étudiée avec la théorie de Sipe-Drude, d’abord analytiquement, puis avec la méthode numérique finite-difference time-domain (FDTD). Les LIPSSs sont des structures nanométriques sinusoïdales pouvant être catégorisées selon leur orientation par rapport à la direction de polarisation du laser incident et en fonction de leur période Λ par rapport à la longueur d’onde du laser λ. Avec la méthode FDTD, nous trouvons, dans une région de l’espace paramétrique jamais explorée, qu’une impulsion laser polarisée linéairement peut interagir avec une surface rugueuse de façon à faire croître des structures bidimensionnelles ayant une période de Λ ∼ λ dans les orientations parallèle et orthogonale à la direction de polarisation. Par contre, ce modèle ne peut expliquer la forte organisation et régularité des structures dans le domaine spatial, tel qu’observé dans les expériences. Permettre l’auto-organisation des structures avec un mécanisme de rétroaction inter-impulsion est une solution possible afin de simuler la croissance de LIPSSs fortement organisés d’une impulsion laser à la suivante. Récemment proposée, cette méthode utilise un processus d’ablation non physique afin de tenir compte qualitativement de l’éjection de matériau entre deux impulsions laser. Ce nouveau modèle peut reproduire une grande variété de LIPSSs avec une forte régularité spatiale, mais échoue toujours à simuler la croissance de l’amplitude de certains types de structures. Nous suggérons que ces structures restantes peuvent croître en considérant un mécanisme inverse, l’expansion. En combinant ablation et expansion, nous avons simulé avec succès un plus grand nombre de types de LIPSSs.
The formation of laser-induced periodic surface structures (LIPSSs) using pulsed laser source is studied on the basis of the Sipe-Drude theory solved, first analytically, then with a finitedifference time-domain (FDTD) scheme. LIPSSs consist of wavy nanometric structures and can be categorized depending on their orientation with respect to the incident laser polarization and their periodicity Λ with respect to the incident laser wavelength λ. With our FDTD solver, we find, in as yet unexplored regions of parameter space, that a linearly polarized laser pulse can interact with a rough surface such that bidimensional structures could grow with both parallel and perpendicular periodicity of Λ ∼ λ. However, this theory cannot predict the strong organization and regularity in the space domain, as observed in the experiments. Allowing self-organization in the model with an interpulse feedback mechanism is a possible solution to simulate the growth of strongly organized LIPSSs from one laser pulse to the next. This recently proposed method uses a non-physical ablation process to qualitatively account for material removal between two laser pulses. This new model can reproduce a large variety of LIPSSs with a strong spatial regularity, but still fails to simulate amplitude growth of some of the structures. We suggest that those remaining structures can grow by considering an inverse mechanism, an expansion process. By combining ablation and expansion mechanisms, we have successfully simulated the growth of a large class of LIPSSs.

6

Autier-Laurent, Sandrine. "Films minces d'oxydes préparés par ablation laser pulsé : répliques du matériau massif ?" Caen, 2005. http://www.theses.fr/2005CAEN2041.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

L'objectif de cette thèse est d'utiliser la technique de l'ablation laser pulsé pour faire croître des matériaux différents et de comparer les propriétés des films par rapport à celles du matériau massif correspondant. Des films minces des composés CaCu3Ti4O12 (diélectrique) et CaCu2Mn5O12 (ferromagnétique) ont été réalisés. La croissance de ces composés de structure similaire a montré l'importance de la compatibilité chimique entre le film et le substrat dans la réalisation de films minces. Les propriétés des films sont soit semblables (CaCu3Ti4O12) soit légèrement différentes (CaCu2Mn5O12) de celles du matériau massif même si la structure est conservée. V2O3 est le troisième matériau étudié. Ce composé présente à l'état massif une transition métal/isolant (structurale et magnétique) autour de 150 K. La croissance de films minces de V2O3 a montré que, même si le groupe d'espace est conservé, la structure à température ambiante est déformée par rapport à celle du matériau massif. Les films réalisés possèdent des propriétés proches du matériau massif pour des températures supérieures à 150 K. Quand la structure est compressée selon l'axe c la transition métal/isolant est observée autour de 150 K par contre, lorsque la structure est fortement étirée selon l'axe c les films sont métalliques même à basse température. Lorsque la structure d'un matériau est conservée à l'état de film mince, les propriétés physiques des films s'apparentent à celles du matériau massif. Par contre, une déformation importante de la maille par rapport au matériau massif ainsi que le blocage d'une transition structurale par le substrat impliquent un changement des propriétés physiques du matériau.

7

Goux, Ludovic. "Dépôt de (Ba,Sr) TiO3 par ablation laser pour l'intégration de condensateurs sur silicium." Tours, 2006. http://www.theses.fr/2002TOUR4015.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Cette étude est une tentative d'épitaxie par ablation laser de l'oxyde de forte permittivité Ba0. 6Sr0. 4TiO3 (BST) sur silicium en vue de l'intégration de condensateurs de forte capacité. Nous montrons d'abord l'effet bénéfique d'une croissance de BST orientée selon les plans (h00) sur substrat monocristallin SrTiO3(100) sur la valeur de la permittivité du film. Comme par ailleurs nous confirmons que la croissance du BST sur substrat Pt(111)/TiOx/SiO2/Si (0x2) n'est pas épitaxiale mais principalement contrôlée par des mécanismes de diffusion de titane et d'oxygène, nous cherchons finalement à optimiser la croissance orientée selon son axe-c de l'oxyde La0. 9Sr1. 1NiO4 sur silicium : cet oxyde conducteur (1 m. Cm) joue le rôle de patron d'épitaxie pour le BST. Nos mesures électriques indiquent que la qualité d'orientation du BST doit encore être améliorée en vue d'obtenir d'excellentes propriétés diélectriques
This study is an attempt to deposit epitaxial films of the high-k oxide Ba0. 6Sr0. 4TiO3 (BST) on silicon, in view of the integration of high capacitances. Using the laser ablation technique, we show first of all that the dielectric constant of BST is highly increased if the film grows along the (h00) planes on single crystal SrTiO3(100). As we also confirm that the growth of BST on Pt(111)/TiOx/SiO2/Si (0x2) is not epitaxial but rather influenced by diffusion processes of titanium and oxygen, we finally try to optimize the oriented growth of the oxide La0. 9Sr1. 1NiO4 along its c-axis on silicon. This oxide is conductive (1 m. Cm) and acts as an epitaxial template for the growth of BST. Our electrical measurements indicate that the quality of the orientation of BST is still to be improved so as to obtain some excellent dielectric properties

8

Coulon, Jérôme. "Films manganites orientés présentant une transition métal-isolant : dépôt par ablation laser, intégration sur silicium." Tours, 2003. http://www.theses.fr/2003TOUR4028.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Les oxydes de structure pérovskite à base de manganèse présentent en fonction des substitutions une forte incidence sur les propriétés électriques qui laisse entrevoir des applications comme un limiteur de courant et de tension. La technique retenue pour déposer le matériau oxyde en préservant sa cristallinité est l'ablation laser. La composition utilisée La0. 8Sr0. 2MnO3 ne se dépose pas de façon orientée sur un substrat silicium. Une partie de cette étude porte donc sur une interface d'épitaxie. Une méthode de synthèse de poudres fines de manganites et leur frittage, ont été expérimentés. Les résultats en terme de conductivité obtenus sur le nickelate massif ne sont retrouvés dans le film que si les conditions de dépôts sont contrôlées et maîtrisées. La croissance de la manganite est orientée. Mais on ne retrouve des performances proches de celles du monocristal que pour les manganites déposées sur l'aluminate de lanthane, le substrat qui présente le plus d'écart de maille avec la manganite. Ces résultats témoignent de la grande sensibilité des dépôts de manganites aux contraintes générées tant par la croissance, que l'écart de maille avec le substrat
In function of substitutions, the manganites oxydes with perovskite structure present a dramatic evolution of the electric properties. This shows the possibilities of making a limitor of current and voltage. The technique chooses to grown the films and preserves the cristallinity, is the pulsed laser deposition. The La0. 8Sr0. 2MnO3 grown without preferential orientation on Si substrate. A part of this study point on the development of a buffer layer. A original method of manganite fine powder synthesis have been used and it sintering have been optimized. The conductivity properties of the bulk nickelate are equivalent of the film only when the growth conditions are under control. The films of manganite are oriented but the properties near of the crystal are finding again for the lanthane aluminate substrate, which have the biggest mismatch with the manganite. The result shows the dramatic sensibility of manganite layer to the strains due to the grown and the mismatch

9

Moubah, Reda. "Structure et magnétisme des couches minces de cobaltite de types Ca3Co2O6 et Ca3Co4O9 déposées par ablation laser pulsée." Strasbourg, 2010. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2010/MOUBAH_Reda_2010.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Cette thèse porte sur l'étude des propriétés structurales et magnétiques des couches minces de cobaltite de types Ca3C0206 et Ca3C0409 déposées par ablation laser pulsée sur des substrats d'AI20 3(OOl). Ce travail a d'abord consisté en l'élaboration de couches minces polycristallines de Ca3C0206 et épitaxiées de Ca3C0409. En ce qui concerne la cobaltite Ca3C0206, on a pu déterminer la valeur du gap optique et qui est en accord avec les valeurs obtenues par des études théoriques. Le résultat le plus original est qu'on a démontré que les propriétés magnétiques sont très sensibles à la taille des échantillons. On note que les plateaux d'aimantation observés à 2 K dans les couches minces de Ca3C0206 disparaissent pour les couches fines ayant une épaisseur inférieure à 60 nm. Cette disparition des plateaux d'aimantation est accompagnée de l'apparition d'une transition magnétique additionnelle vers 45 K. Nos résultats sont incompatibles avec l'effet tunnel quantique de l'aimantation comme mécanisme à l'origine des plateaux d'aimantation, et soutiennent les prédictions des modèles Monte-Carlo. Quant aux couches minces de Ca3C0409, on a déterminé la nature et l'origine des défauts structuraux qui sont souvent observés par microscopie électronique en transmission. Ces défauts correspondent à la formation de phase parasite de CaC020 4. La formation de cette phase parasite est due à la haute température de dépôt (750°C), à la grande pression appliquée par le substrat d'AI20 3(OOl) (5. 5 GPa) à travers les contraintes et à une possible non stoechiométrie locale de la cible. Ces défauts structuraux influencent les propriétés magnétiques, en réduisant le champ coercitif et l'aimantation rémanente par rapport à ceux du Ca3C0409 massif
This thesis focuses on the study of structural and magne tic properties of Ca3C0206 and Ca3C0409 thin films deposited by pulsed laser deposition on Alz03(001) substrates. This work initially involved the elaboration of polycrystalline Ca3C0206 and epitaxial Ca3C0409 thin films. Regarding the Ca3C0206 cobaltite, we were able to determine the value of the optical band gap, which is in agreement with the values obtained by theoretical studies. More interestingly, we have demonstrated that the magnetic properties are very sensitive to sample size. The magnetization plateaus observed at 2 K in Ca3C0206 thin films disappear for thin films with a thickness below 60 nm. This disappearance of the magnetization steps is accompanied by the appearance of an additional magnetic transition around 45 K. Our results are inconsistent with the quantum tunneling of magnetization as a mechanism for the origin of magnetization plateaus, and support more the predictions of Monte Carlo based models. For the Ca3C0409 films, we have determined the nature and the origin of structural defects that are often observed by transmission electron microscopy. These defects are constituted of the CaC020 4 parasitic phase. The formation of this spurious phase is due to the high deposition temperature (750 oC), the high pressure applied by the AI20 3(OOl) substrate (5. 5 GPa) and the possibility of a local non-stoichiometry of the target. These structural defects affect the magne tic properties, by reducing the coercivity and remanent magnetization with respect to those of the Ca3C0409 bulk samples

10

Al, Khawwam Anas. "Dépôt de nitrure de carbone par ablation laser IR sous atmosphère de post-décharge d'azote." Lille 1, 2002. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2002/50376-2002-179.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

L'objectif de cette étude est l'élaboration et la caractérisation de dépôts de nitrure de carbone réalisés sur des substrats de Si ou Al par ablation laser IR d'une cible de graphite sous post-décharge d'azote en écoulement. L'influence de l'accroissement de la pression d'azote sur les caractéristiques physico-chimiques et structurales ainsi que sur la dureté et la résistivité électrique de ces matériaux est également analysée. Dans ce but, plusieurs techniques sont mises en œuvre. Selon une approche originale, l'analyse du dépôt par XPS a permis de mettre en évidence six configurations de liaison carbonée et d'établir une corrélation directe entre les résultats d'analyse XPS des bandes de cœur et des bandes de valence. En outre, la présence de cristaux de structure α-C3N4 est mise en évidence par des analyses DRX en incidence rasante. Ces cristaux sont dispersés dans une phase amorphe constituant la nature essentielle des couches ainsi que le confirme la spectroscopie Raman. La morphologie et la topographie de surface des dépôts sont analysées par MEB et AFM reflétant une microstructure granulaire constituée de particules qui s'agglomèrent entre elles en formant des agrégats dont la taille est de plusieurs centaines de nanomètres. Enfin, une première approche à la compréhension des processus en phase gazeuse intervenant lors de l'ablation laser est réalisée par spectroscopie optique d'émission.

11

Chaoui, Nouari. "Ablation laser d'oxydes : apport de la spectrométrie de masse à la compréhension des mécanismes d'élaboration de films minces." Metz, 1998. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1998/Chaoui.Nouari.SMZ9842.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Ce travail a pour objectif la compréhension des mécanismes impliqués dans la synthèse par ablation/déposition laser (PLD) de films minces de titanate de plomb de structure perovskite. Le premier chapitre rapporte une synthèse concernant les aspects fondamentaux de l'ablation laser. Le chapitre II fait état des techniques d'analyses utilisées. L'accent est mis sur les techniques de spectrométrie de masse : la spectroscopie de masse d'ions secondaires (SIMS) et la spectrométrie de masse couplée à l'ionisation laser. Ces derniers ont permis de mettre en évidence et de comprendre les processus de transport et d'incorporation de l'oxygène dans les films réalisés par PLD. Le chapitre III décrit la préparation des films minces de perovskite PbTiO3 sur subtrat de platine obtenus par PLD. Nous avons déterminé les paramètres optimaux d'ablation laser (longueur d'onde, irradiance, pression d'oxygène, température du substrat) qui conduisent à la formation contrôlée d'un film de structure perovskite. Nous montrons dans le chapitre IV que l'utilisation d'une technique de traçage isotopique via l'oxygène 18 (18O2) permet de distinguer les contributions respectives des facteurs responsables du transfert de l'oxygène au cours de l'ablation laser d'une cible de PbTiO3 : le refroidissement du film, la cadence de tir du laser, les réactions en phase gazeuse. Enfin, le chapitre V concerne la caractérisation de la plume d'ablation par ionisation laser couplée à la spectrométrie de masse. La comparaison entre les différents spectres de masse à 355 nm en mode d'ionisation positive et négative issus des oxydes monométalliques (PbO, TiO2, Pb3O4), et de PbTiO3 nous permet de mettre en évidence la présence d'agrégats ionisés et d'en déduire des mécanismes d'agrégation ainsi que la présence d'espèces neutres dans la plume d'ablation. L'étude menée par microsonde laser FT-ICR-MS sur des films enrichis en 18O2 a corroboré in fine les mécanismes proposés. En dernier lieu, une discussion concernant la corrélation existant entre les données mécanistiques des processus d'agrégation et les conditions expérimentales utilisées en PLD, est abordée.

12

Grigorescu, Sorin George. "Étude des couches nano-structurées obtenues par ablation laser pour les implants biomimétiques avancés." Strasbourg, 2010. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2010/GRIGORESCU_Sorin_George_2010.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

La thèse est consacrée à la compréhension et l’application des techniques de transfert laser de la matière afin d’obtenir une nouvelle génération d’implants d’os présentant une meilleure biointégration. Le recouvrement des implants en Ti avec des couches minces bioactives en hydroxyapatite et macromolécules biologiques permet d’améliorer la réponse du corps par rapport à l’objet implanté. Ce nouveau type d’implant conserve les propriétés mécaniques du Ti, en augmentant sa capacité d’intégration dans l’environnement biologique. La thèse est structurée en trois parties. La première constitue le cadre théorique: la présentation des matériaux métalliques et céramiques candidats pour la fabrication des implants orthopédiques ou dentaires, les avantages de l’utilisation des couches minces d’HA, ainsi que le potentiel de l’utilisation des protéines de la matrice extracellulaire. La deuxième partie décrit les techniques de transfert laser utilisées dans la thèse. La troisième partie est consacrée aux diverses études expérimentales entreprises : (i) la corrélation des mécanismes d’ablation laser et de croissance des couches d’hydroxyapatite, (ii) l’étude des changements induits par la fluence laser, l’amélioration (iii) de la cristallinité des couches en appliquant un traitement thermique post-dépôt en vapeur d’eau et (iv) de l’adhérence entre la couche et le substrat à l’aide d’une inter-couche à gradient de propriétés. Dans les dernières études, les techniques (v) MAPLE et (vi) LDW ont été proposées pour le transfert des structures de fibronectine afin d’obtenir une amélioration de la fonctionnalité des surfaces. La thèse est finie avec les conclusions et les perspectives
The thesis main goal is the understanding and application of material laser transfer techniques applied in order to obtain a new generation of bone implants, exhibiting a better biointegration. The Ti implant thin film covering allows an improvement of the body response in respect to the implanted object. This new implant type preserves the mechanical properties of Ti but increases its integration capacity in the biological environment. The thesis is divided in three parts. The first one presents the theoretical frame: the metallic and ceramic materials appropriate for orthopedic or dental implants, the advantages of using thin films of HA, as well as the potential given by the extracellular matrix proteins. The second part describes the laser transfer techniques used within this thesis. The third part is devoted to the experimental studies: (i) the correlation between the laser ablation and thin films growth mechanisms, (ii) the study of the changes induced by the laser fluence, the improvement (iii) of the thin films crystallinity by applying a post-deposition heat treatment in water vapor and (iv) of the thin film adherence to the substrate by the interposition of a gradual layer. In the last studies, the (v) MAPLE and (vi) LDW techniques were suggested for fibronectin structures transfer in order to obtain the surfaces functionalization. The thesis is accomplished by the conclusions and perspectives

13

Li, Hui. "Rôle d'une ablation laser in situ sur les propriétés mécaniques d'un revêtement élaboré par projection thermique." Besançon, 2006. http://www.theses.fr/2006BESA2011.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Le procédé PROTAL® met en œuvre de façon simultanée un nettoyage laser impulsionnel et une torche de projection thermique. Cependant, les effets physico-chimiques de l'irradiation laser n'ont pas été clairement identifiés en fonction de la nature du matériau à traiter. L'objectif de cette étude est donc d'appréhender les effets produits par l'ablation des substrats et d'étudier l'effet du traitement laser sur l'adhérence des dépôts. Les modifications morphologiques produites par l'irradiation laser à différents niveaux de densité d'énergie et de nombre de tirs ont été estimées par microscopie électronique à balayage et rugosimétrie. Les mécanismes d'interaction ont même été proposés. Les phénomènes observés traduisent des phénomènes thermiques. Il est ainsi constaté que l'interaction laser-matière dépend fortement des conditions de surface et des propriétés des matériaux. Pour tous les matériaux traités dans ces travaux, la formation de cratères induits par une ablation préférentielle apparaît dans un premier temps. Ce phénomène devient plus intensif en augmentant la densité d'énergie du laser ou le nombre de tirs. Pour les substrats d'alliages de titane, un autre aspect notable est apparu, caractérisé par un effet de lissage, lié probablement à la formation d'une couche mince de surface. Les effets du nettoyage laser sur l'écrasement des particules et le phénomène d'éclaboussure ont été constatés. L'efficacité du nettoyage de la surface, ainsi que son rôle sur les conditions favorables à la réalisation de revêtements ont aussi été mis en évidence. Il a été montré que l'éclaboussure des particules lors de leur impact sur le substrat s'associe souvent à l'évaporation de divers absorbats/condensats de surface. L'énergie des particules et la nature du substrat jouent aussi un rôle important sur le phénomène d'éclaboussure. L'effet significatif du traitement laser sur l'adhésion interfaciale semble plus lié à la création de liaisons physiques puisque l'importance de l'effet du nettoyage laser sur les divers contaminants de surface a été vérifiée. Pour l'alliage de titane, la formation d'une couche d'oxyde semble limiter la création de liaisons métalliques à l'interface. Pour l'alliage d'aluminium, la formation de cratères sous forme de cavités profondes, induits soit par une fluence laser élevée soit par le nombre d'impacts, tend à générer des effets néfastes sur l'adhésion interfaciale. Ainsi, nous remarqueront principalement que le choix des paramètres laser visant à bien nettoyer les contaminants de surface est important afin d'assurer une surface propre sans dommage avant la projection de particules
The PROTAL® process combines a nanosecond pulsed laser treatment with thermal spraying. However, the physico-chemical effects induced by the laser irradiation have not been well clarified. This study aims at investigating the mechanisms of laser induced surface modifications and its influence on the deposit adhesion. The surface morphological modifications induced by laser were estimated by varying the laser energy density and the number of laser shots. It was shown that the laser induced modifications related to the thermalisation phenomena. It is thus noted that the laser-matter interaction depends strongly on the surface conditions and the properties of treated materials. For all materials studied in this work, the formation of craters caused by a preferential ablation appears. This phenomenon becomes more intensive by increasing the energy density or the number of shots. For titanium alloy substrates, another notable aspect was the surface smoothing effect, which is probably linked to the formation of a thin layer on the outmost surface. The laser irradiation effects on the splat flattening and on the splash phenomenon were also studied. The laser treatment which permits to generate favourable surface conditions for splat formation was highlighted. It was also shown that the splashing of the particles related to the evaporation of various surface absorbates/condensates of surface. Both the particle's energy and the substrate nature also play a role during the splat flattening process. The significant effect of this laser treatment on deposit adhesion seems related to the improvement of physical bonding because it was verified that laser treatment permits to remove various contaminants as well as oxide layers and therefore improve the deposit adhesion. However, for titanium alloy substrate, the superficial film induced by the laser seems to limit metallurgical bonding at the interface, while for aluminium alloy substrate, craters with the form of deep cavities tends to deteriorate the interfacial adhesion. Therefore, it was proposed that the choice of laser parameters is, on the one hand to clean the surface contaminants efficiently and on the other hand to avoid further damage to the substrate

14

Rousseau, Anthony. "Couches minces d'oxydes ferroélectriques pour les dispositifs agiles en hyperfréquences : croissance par ablation laser et caractérisations." Rennes 1, 2005. http://www.theses.fr/2005REN1S123.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

L'objet de ce travail est le dépôt par ablation laser et la caractérisation de couches minces de matériaux ferroélectriques pour la réalisation de dispositifs agiles en hyperfréquences. Nous nous sommes intéressés à un matériau de type phase d'Aurivillius et à une solution solide de tantalo-niobate de potassium, pérovskite dans laquelle la température de Curie est contrôlée par la composition. Après l'optimisation des conditions de croissance épitaxiale des couches minces, des dispositifs hyperfréquences coplanaires en or ont été réalisés sur des films minces de différentes compositions, sur substrats variés. Des mesures effectuées sur ces dispositifs ont mis en évidence des effets d'agilité élevés étant donné le champ électrique modéré appliqué. Nous avons montré l'influence de la composition et du substrat sur le comportement des films en hyperfréquences.

15

Fix, Thomas. "Couches minces de Sr2FeMoO6 élaborées par ablation laser pour des jonctions tunnel magnétiques." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2006. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2006/FIX_Thomas_2006.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Lorsque deux couches ferromagnétiques sont séparées par une fine couche isolante (ou semi-conductrice) le transport électronique est autorisé par effet tunnel. Ce type d’empilement, qui est appelé jonction tunnel magnétique, est très prometteur au niveau des applications. La magnétorésistance observée est alors appelée magnétorésistance tunnel. La magnétorésistance tunnel est liée à la polarisation en spin des électrodes, c’est-à-dire qu’elle est liée à l’asymétrie des densités d’états des électrodes au niveau de Fermi pour les deux directions de spin. Une solution pour avoir une polarisation plus importante et par conséquent une magnétorésistance élevée est d’utiliser des oxydes ferromagnétiques à caractère demi-métallique, pour lesquels le niveau de Fermi passe au cœur d’une bande d’énergie dans l’une des directions de spin et passe par un gap d’énergie dans l’autre direction. L’enjeu est d’obtenir un demi-métal à température ambiante. Nous nous somme intéressés au demi-métal double pérovskite Sr2FeMoO6, matériau qui offre une température de Curie relativement élevée, et qui est donc potentiellement demi-métallique à température ambiante. La synthèse sous forme de poudre et le dépôt en couches minces par ablation laser de ce matériau sont étudiés grâce à différentes techniques. Enfin, des jonctions tunnel magnétiques à base de Sr2FeMoO6 sont élaborées et les propriétés de transport sont examinées
When two ferromagnetic layers are separated by a thin insulator (or semiconductor), the electronic transport is enabled by tunnelling. This type of stack, called magnetic tunnel junction, is very promising for applications. The magnetoresistance observed in this case is called tunnel magnetoresistance. It is related to the spin polarization of the electrodes, in other words to the asymmetry of the density of states of the electrodes at Fermi energy for the two spin directions. A solution to obtain a higher spin polarization and thus a high magnetoresistance is to use half-metallic ferromagnetic oxides, for which the Fermi energy crosses an energy band for one spin direction and a band gap for the other direction. The challenge is to obtain a half-metal at room temperature. We focus on the half-metal double perovskite Sr2FeMoO6, which offers a relatively high Curie temperature, and is therefore potentially half-metallic at room temperature. The powder synthesis and the thin film deposition by pulsed laser deposition are studied using various techniques. Finally, magnetic tunnel junctions based on Sr2FeMoO6 are grown and the transport properties are examined

16

Duclere, Jean-René. "Croissance épitaxiale par ablation laser et caractérisations de couches minces du matériau ferroélectrique SrBi2Nb2O2." Rennes 1, 2002. http://www.theses.fr/2002REN10072.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Ce travail a consisté à déposer par ablation laser et à étudier des couches minces épitaxiées du composé ferroélectrique SrBi2Nb2O9. Des méthodes de caractérisation complémentaires ont permis une étude détaillée des caractéristiques structurales des films. Nous avons déterminé les conditions de synthèse des couches minces du composé SrBi2Nb2O9. Des mesures électriques ont permis de vérifier le comportement ferroélectrique des films. Nous avons préparé des couches minces épitaxiées de SrBi2Nb2O9 sur divers substrats monocristallins, principalement SrTiO3. Les couches minces épitaxiées obtenues, orientées c sur (100)SrTiO3 et (116) sur (110)SrTiO3, sont d'excellente qualité. Sur (100)SrTiO3, un mécanisme d'intercroissances a été mis en évidence par diffraction des rayons X et microscopie en transmission dans des échantillons déficitaires en Bi. Une étude comparative entre ces films et des films stœchiométriques a été menée par diffraction de photoélectrons. Des hétérostructures intégrant une électrode ont été réalisées par épitaxie sur des couches de Pt épitaxiées par pulvérisation cathodique sur (110)SrTiO3 et saphir c : des orientations (116) et (115) de SrBi2Nb2O9 sont obtenues. Les mesures électriques réalisées sur ces bicouches épitaxiées ont permis d'accéder aux valeurs de polarisation rémanente et de prouver la résistance à la fatigue.

17

Hernandez-Perez, Maria de los Angeles. "Propriétés structurales et optiques de films minces élaborés par dépôt par ablation laser de molécules organiques de type acides aminés, calix-arènes et protéines." Lyon 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LYO10190.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Nous avons préparé, par dépôt par ablation laser pulsé, des films d'acides aminés (phénylalanine et tyrosine), de calix-arènes et de protéines (albumine sérique bovine et hémoglobine), sans dégradation. Ces films ont été réalisés sous vide et à température ambiante, par ablation par un laser KrF de cibles de poudres compactées. La conservation de la structure chimique des molécules a été vérifiée par spectroscopie IR, RMN et chromatographie. La variation avec la fluence des indices de réfraction des films d'acides aminés et de calix-arènes a été corrélée avec la structure, cristallisée ou amorphe, étudiée par RX. Leurs propriétés optiques (fluorescence, dichroïsme circulaire) et la spectroscopie IR montrent que l'ablation laser induit dans ces films des arrangements et des interactions moléculaires (liaisons hydrogène, interactions -) spécifiques et modifie légèrement la structure secondaire des protéines. Tous ces films de faible rugosité (AFM) présentent des propriétés de guidage optique

18

O'Brien, Daniel. "Laser ablation of a Terfenol-D (Tb0. 3Dy0. 7Fe1. 92) microparticle aerosol and subsequent supersonic nanoparticle impaction for magnetostrictive thick films." Ecole Centrale de Lille, 2006. http://www.theses.fr/2006ECLI0021.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Cette thèse décrit la fabrication de couches épaisses nanostructurées magnétostrictives par dépôt supersonique de nanoparticules sur un substrat ; ces nanoparticules sont obtenues par le procédé d’Ablation Laser de Microparticules de Terfenol-D en aérosol. Un bloc solide de Terfenol-D a été réduit en poudre de microparticules de 0,3 à 3 µm de diamètre. Ces microparticules ont ensuite été injectées dans un aérosol s’écoulant en continu et ablaté par un laser ultraviolet KrF pulsé. Puis, les nanoparticules formées après l’ablation ont été accélérées par leur passage dans un micro-orifice. Le jet supersonique de nanoparticules en découlant a été utilisé pour déposer une couche épaisse sur un substrat à température ambiante. Les nanoparticules étaient amorphes, comme l’ont montré les analyses de diffraction aux rayons X des couches et les mesures de microscopie électronique à transmission (TEM) effectuées sur des particules individuelles. La distribution des tailles des nanoparticules était typique du procédé LAM : entre 3 et 20 nm de diamètre avec une moyenne de moins de 10 nm. Les couches déposées ont été caractérisées par la méthode des poutres. Les couches étant poreuses en raison de leur nature granulée, leur module élastique était réduit à environ 15 GPa. Le faible niveau de magnétostriction des couches, d'environ 15 ppm, est dû à un problème d’oxydation dont les sources sont identifiées par analyse spectroscopique. Après calculs théoriques, il a été démontré que les nanoparticules fabriquées à partir de microparticules de plus de 3µm ne sont pas affectées par les impuretés présentes dans le gaz durant la phase de dépôt
This dissertation describes using microparticles of the (giant) magnetostrictive material Terfenol-D (Tb0. 3Dy0. 7Fe1. 92) in the Laser Ablation of Microparticle (LAM) aerosols process for the generation of nanoparticles and their subsequent supersonic impaction to form nanostructured magnetostrictive thick films. Solid Terfenol-D was ground to a powder having diameters from 0. 3 to 3 µm. This microparticle powder was then aerosolized and ablated by a KrF ultraviolet, pulsed laser in a continuously flowing aerosol process. The nanoparticles formed from the ablation were then accelerated through a supersonic nozzle into vacuum where they impacted onto a substrate at room temperature forming a film. The nanoparticles were amorphous, as shown by x-ray diffraction analysis of the deposited films and by Transmission Electron Microscopy of individual particles and had a size distribution typical of the LAM process : 3 to 20 nm in diameter with a mean size less than 10 nm. The deposited films were characterized using the cantilever method. Values of magnetostriction were on the order of 15 ppm for LAM deposited films. The observed reduced magnetostriction (1/30 that of comparable thin films) was due to oxidation, which source was identified by Spectroscopic analysis of the ablation plasma. Calculations showed that the extent of oxidation in the films was dependent on the microparticle feedstock size. For typical aerosol densities used in the LAM process, calculations showed that material made out of microparticules having a diameter larger than 3 µm was not significantly affected by background gas impurities or by an oxide shell

19

Roemer, Anne. "Croissance par ablation laser de films minces d'oxyde pour la réalisation de structures optiquement guidantes." Metz, 2004. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2004/Roemer.Anne.SMZ0437.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Notre démarche générale s'inscrit dans la réalisation de structures optiquement guidantes sous forme de films minces pour des applications en optoélectronique intégrée. Le matériau choisi pour la réalisation de couches minces optiquement actives est le titanate de plomb PbTiO3 (PT). En effet, ses coefficients optiques non linéaires en font un excellent candidat pour la génération d'un faisceau laser bleu par doublage de fréquence d'une diode laser émettant à 980 nm. Si la génération de second harmonique est connue et assez bien maîtrisée dans les cristaux massifs, la transposition de ce principe aux matériaux en couches minces reste délicate à mettre en œuvre. Dans ce travail, les couches minces de titanate de plomb sont réalisées par ablation laser (ou pulsed-laser deposition : PLD). L'optimisation des conditions de croissance a permis d'obtenir des films minces orientés et épitaxiés d'excellente qualité morpho-stucturale sur substrat monocristallin de MgO (100). Leurs propriétés de guides d'onde étudiées par spectroscopie des lignes noires (m-lines) montrent que les caractéristiques optiques des films minces de PT sont identiques à celles du matériau massif. Les pertes optiques mesurées à 633 nm sont inférieures à 1 dB/cm, valeur qui constitue le meilleur résultat obtenu jusqu'à présent sur de tels systèmes (PbTiO3/Substrat). La perspective de réaliser des structures optiquement guidantes capables de générer un laser bleu par quasi accord de phase dans un dispositif intégré PT/MgO/Si pourrait s'envisager mais cela nécessite la réalisation du retournement périodique des domaines ferroélectriques avec une résolution que la technologie actuelle ne permet d'accéder
Our general thought process (démarche de la pensée) is in keeping with the general pattern of the realization of optical waveguiding thin films for integrated optoelectronic applications. The matérial of choice is lead titanate PbTiO3 (PT). This compound is widely studied and well known for its ferroelectric properties, but it has not been used yet in optical devices for which the reference material is lithium niobate LiNbO3. Nevertheless, the non linear optical coefficients of PT are promising for the generation of a blue light source from laser diodes which emit at 980 nm. If the second harmonic generation is well known and mastered for bulk materials, the transposition in thin films is still difficult. In this study, lead titanate thin films were grown by pulsed-laser deposition (PLD). The growth conditions on (100)MgO substrate were optimized such as substrate temperature, oxygen pressure ou laser fluence to grow oriented and epitaxial thin films with excellent structural properties and surface roughness. The waguiding properties studied by m-lines spectroscopy indicate that optical characteritics (refractive indices) of thin films are the same as the bulk's ones. The optical losses measured at 632,8 nm are lower than 1 dB/cm, which constitute the best results obtained up to now on this kind of system (PbTiO3/Substrate). Future prospects for the realization of optical waguiding structures for the generation of blue light by quasi phase matching (QPM) in integrated devices PT/MgO/Si could be considered but it requires the realization of periodic poled thin films with a resolution that actual technology couldn't realize at this time

20

Sayed, Hassan Rodaina. "Intérêt du ferrite de cobalt dans les dispositifs magnétorésistifs : Etude structurale et magnétique de bicouches CoFe2/CoFe2O4 élaborées par ablation laser." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2006. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2006/SAYED_HASSAN_Rodaina_2006.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Le manuscrit présente une étude des propriétés structurales et magnétiques du système ferrimagnétique dur (CoFe2O4)/ferromagnétique doux (CoFe2) élaboré par ablation laser. On cherche à déterminer s'il est possible d'utiliser CoFe2O4 comme couche bloquante dans les dispositifs magnétorésistifs. Dans la première partie on détermine les conditions optimales d’élaboration du ferrite de cobalt. On étudie l’influence de l’énergie du laser et de l’atmosphère de dépôt sur les propriétés structurales et l’état de surface des couches déposées. On a obtenu des couches de CoFe2O4 de très faible rugosité, bien cristallisées malgré de basses températures de dépôt. La deuxième partie est consacrée à l’étude du couplage magnétique au sein des bicouches CoFe2O4/CoFe2. Trois comportements magnétiques différents sont observés : couplage ferromagnétique, antiferromagnétique ou absence de décalage du cycle d’aimantation du métal, selon la nature de l’interface et l’orientation cristallographique de CoFe2O4
This work presents the study of hard ferrimagnetic oxide (CoFe2O4) / soft ferromagnetic metal (CoFe2) bilayers elaborated by pulsed laser ablation. This system is of high interest because of the potential use of CoFe2O4 as a pinning layer in magnetoresistive devices. The first part deals with the determination of the optimal conditions for the elaboration of CoFe2O4. We study the effect of the laser energy and the reactive atmosphere on the surface state and structural properties of the films. The elaborated films have a low roughness and are well crystallised despite the low deposition temperature. In the second part, we study the exchange coupling in the (CoFe2O4)/(CoFe2) bilayers. Three different magnetic behaviours are obtained depending upon to the nature of the interface as well as on the crystallographic orientation of CoFe2O4: a shift of the minor cycle of the metal towards negative fields (ferromagnetic coupling), positive fields (antiferromagnetic coupling) or no shift at all

21

Fouchet, Arnaud. "Croissance et caractérisations de films minces de ZnO et ZnO dopé cobalt préparés par ablation laser pulsé." Caen, 2006. http://www.theses.fr/2006CAEN2050.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

La spintronique est un nouveau domaine de recherche qui a vu récemment des applications très importantes dans la microélectronique. Dans ce cadre, de nouveaux matériaux sont étudiés dont les semi-conducteurs magnétiques dilués (DMS). Ces derniers associent les propriétés des semi-conducteurs avec le spin de l’électron pour donner de nouvelles fonctionnalités. Malheureusement ses matériaux possèdent une température de Curie (Tc) largement en dessous de la température ambiante. Or, d’après des prédictions théoriques récentes, l’utilisation de semi-conducteurs à large bande interdite comme le ZnO dopé cobalt, seraient des candidats potentiels pour atteindre une Tc largement au-dessus de la température ambiante. Cependant, l’origine du ferromagnétisme est encore sujette à controverse : - Le ferromagnétisme est intrinsèque ou extrinsèque ? - Quel est le mécanisme relatif aux interactions magnétiques ? Pour répondre à ces questions une méthode originale de dépôt en couche mince par ablation laser a été mise en place à partir de l’utilisation de deux cibles métalliques. Cette étude a donc été réalisée en deux étapes : l’optimisation des conditions de dépôt du ZnO puis l’utilisation des ses conditions pour incorporer le cobalt. De plus, la concentration en cobalt des films a été fixée et nous avons étudié l’influence des conditions de dépôts. Il en a résulté que le substrat jouait un rôle important dans la croissance des films et nous en avons déduit que les défauts sont nécessaires à l’apparition du ferromagnétisme. Ceci en accord avec les derniers développements théoriques. Enfin, une comparaison avec des films réalisés à partir des cibles céramiques a confirmé ses résultats
Spintronics is an emergent area of research that exploits the quantum propensity of electrons to spin as well as utilizing their charge state, allowing microelectronic devices to be devised with additional functionality. Indeed, a great deal of research activity has been focused on dilute magnetic semiconductors (DMS) owing to their potential application as room temperature spintronic devices. This is based on recent theoretical calculations that predict it is possible to design DMS materials possessing ferromagnetic transitions (FM-Tc) above room temperature by doping a magnetic element into a host wide bandgap semiconductor (e. G. , Co-doped ZnO). However, the origin of ferromagnetism in these DMS materials is still subject of controversy, and questions remain : - is ferromagnetism in DMS intrinsic or extrinsic ? and - what is the mechanism relative to the magnetic interactions ? To address these questions, we have developed a novel strategy for the pulsed laser deposition of Co-doped ZnO films that utilizes metallic targets as the source of cationic elements. First, the growth conditions for ZnO films were optimized, and then subsequently utilized to deposit Co-doped ZnO films. Second, because this method allows for the precise control of the Co/Zn composition the growth conditions for certain amounts of cobalt doped into ZnO also were systematically studied. As a result, we have correlated the presence of ferromagnetism to film defects, results which have supported by recent theoretical calculations. Moreover, these results were corroborated by a comparative study between Co-doped ZnO films grown by ceramic and metallic targets

22

Brizé, Virginie. "Elaboration de céramiques CaCu3Ti4O12 à haute constante diélectrique et réalisation de condensateurs "tout oxyde" par ablation laser pulsé." Tours, 2006. http://www.theses.fr/2006TOUR4026.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

L'oxyde CaCu3Ti4O12 (CCTO) présente une permittivité élevée (~ 105) dans une large gamme de température (100-600K) et de fréquence (10HZ-1MHz). La première partie de cette étude est une tentative de dépôt de condensateurs "tout oxyde" à base de CCTO par ablation laser. Des fims épitaxiés de CCTO sur monocristal LaA1O3 (001) ont été obtenus après optimisation du frittage des cibles. LaSrNiO4 (LSNO) a servi d'électrode pour des condensateurs LSNO/CCTO/LSNO/LAO, structurés in situ par "shadow-masking". Afin de réduire la diffusion du lanthane et de cuivre et d'améliorer la qualité des interfaces avec l'électrode, une nouvelle électrode CaCu3Ru4O12 isostructural de CCTO a été développée. En parallèle, CCTO sous forme de poudre pure et dopée et de film a été étudié par RPE. Les résultats originaux sont d'importance pour la compréhension des mécanismes à l'origine des propriétés exceptionnelles de CCTO
The oxide CaCu3Ti4O12 (CCTO) shows a very high permittivity (~ 105) in a large range of temperature (100-60K) and frequencies (10Hz-1MHz). A part of this study is an atttempt to deposit "all oxide" capacitors based on CCTO using the laser on CCTO using the laser ablation technique. At first, epitaxial films of CCTO were deposited on single crystal LaA1O3(100) (LAO) after optimisation of the target sintering. Capacitors LSNO/CCTO/LSNO/LAO with LaSrNiO4 (LSNO) as electrodes were then structured in-situ by shadow-masking. In an attempt to reduce the diffusion of La and Cu and to improve the quality interface with electrode, LSNO was replaced by CaCu3Ru4O12 which was isostructural of CCTO. In a second part, CCTO in the form of pure and doped powder and thin film was studied by electron spin resonance. New results are important to understand the mechanisms giving rise to the high permittivity value

23

Fouchet, A. "Croissance et caractérisations de films minces de ZnO et ZnO dopé cobalt préparés par ablation laser pulsé." Phd thesis, Université de Caen, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00199703.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

La spintronique est un nouveau domaine de recherche qui a vu récemment des applications très importantes dans la microélectronique. Dans ce cadre, de nouveaux matériaux sont étudiés dont les semi-conducteurs magnétiques dilués (DMS). Ces derniers associent les propriétés des semiconducteurs avec le spin de l'électron pour donner de nouvelles fonctionnalités. Malheureusement ses matériaux possèdent une température de Curie (Tc) largement en dessous de la température ambiante. Or, d'après des prédictions théoriques récentes, l'utilisation de semi-conducteurs à large bande interdite comme le ZnO dopé cobalt, seraient des candidats potentiels pour atteindre une Tc largement au-dessus de la température ambiante. Cependant, l'origine du ferromagnétisme est encore sujette à controverse :
- Le ferromagnétisme est intrinsèque ou extrinsèque ?
- Quel est le mécanisme relatif aux interactions magnétiques ?
Pour répondre à ces questions une méthode originale de dépôt en couche mince par ablation laser a été mise en place à partir de l'utilisation de deux cibles métalliques. Cette étude a donc été réalisée en deux étapes : l'optimisation des conditions de dépôt du ZnO puis l'utilisation des ses conditions pour incorporer le cobalt. De plus, la concentration en cobalt des films a été fixée et nous avons étudié l'influence des conditions de dépôts. Il en a résulté que le substrat jouait un rôle important dans la croissance des films et nous en avons déduit que les défauts sont nécessaires à l'apparition du ferromagnétisme. Ceci en accord avec les derniers développements théoriques. Enfin, une comparaison avec des films réalisés à partir des cibles céramiques a confirmé ses résultats.

24

Popov, Anton. "Synthesis of functional nanomaterials by femtosecond laser ablation in liquids." Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0065.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Cette thèse visait à développer des techniques d'ablation au laser et de fragmentation dans des liquides pour la synthèse de nouveaux NPs ayant des fonctionnalités utiles. L’approche de la thèse est axée sur l’élaboration de la technique ablative au laser pour la synthèse de matériaux conventionnels avec des paramètres pour des applications biomédicales sélectionnées, ainsi que sur le développement de cette technique pour la synthèse de nouveaux nanomatériaux destinés à des applications biomédicales. En particulier, il comprend:1. Nous avons élaboré un régime de fragmentation laser fs à partir de colloïdes de Si pour la synthèse de NPs de Si ayant une taille, une cristallinité et un état d'oxydation contrôlables.Nous avons testé un certain nombre d’applications biomédiales particulières de Si Si préparés de cette manière.2. Nous avons développé une technique d'ablation et de fragmentation au laser fs pour fabriquer des noyaux Au NPs et des carottes en Au-Si nus pour SERSapplications. Une approche est basée sur l'ablation au laser de la cible Au dans une solution colloïdale de NP Si.3. Pour la première fois, nous avons synthétisé de nouveaux NP plasmoniques à base de nitrure de titane. Nous avons également montré qu’une étape supplémentaire de fragmentation du laser fs entraînait une diminution de la taille des NP à 5 nm. En outre, nous avons constaté que ces NP ont un très large pic d'extinction dans le proche IR.4. Pour la première fois, nous avons démontré la synthèse de NPs organiques fluorescentes d'un luminophore à émission induite par agrégation spécialement conçu (AIE LP). La luminosité de ces NP a été jugée comparable à celle des points quantiques
This thesis as aimed at the development of techniques of fs laser ablation and fragmentation in liquids for the synthesis of novel NPs having useful functionalities. The approach of the thesis is focused on the elaboration of the laser ablative technique for the synthesis of conventional materials with parameters for selected biomedical applications, as well as the development of this technique for the synthesis of novel nanomaterials for biomedical applications. In particular it includes:1. We elaborated a regime of fs laser fragmentation from Si colloids for the synthesis of Si NPs having controllable size, crystallinity and oxidation state. We tested so-prepared Si NPs a number of particular biomedial applications.2. We elaborated a technique of fs laser ablation and fragmentation to fabricate bare Au NPs and Au-Si core-shells for SERSapplications. One approache is based on laser ablation of Au target in colloidal solution of Si NPs. 3. For the first time we synthesized novel plasmonic NPs based on titanium nitride. We also showed that an additional fs laser fragmentation step leads to the decrease of NPs size to 5 nm. Besides, we found that such NPs have a very broad extinction peak in the near IR.4. For the first time we demonstrated the synthesis of fluorescent organic NPs of specially designed aggregation-induced emission luminophore (AIE LP). The brightness of such NPs was determined to be comparable to that of quantum dots

25

Iliescu, Monica. "Etude de la croissance de dépôts de phosphate octacalcique et d'hydroxyapatite dopée en manganèse et carbonate, obtenus par ablation laser sur du titane." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2004. http://www.theses.fr/2004STR13025.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Cette thèse concerne l'étude des propriétés structurales, physico-chimiques et morphologiques des poudres et des couches minces déposées par ablation laser pulsé (PLD) de composés biocompatibles et bioactifs, essentiellement le phosphate octacalcique (OCP) et l'hydroxyapatite (HA) dopée en manganèse et en carbonate. Le but est d'améliorer la biocompatibilité des prothèses osseuses utilisées dans l'implantologie. Le travail comprend 7 chapitres. Après une description du phosphate octacalcique et de l'hydroxyapatite dans la famille des apatites et des orthophosphates calciques, le chapitre 2 décrit la technique PLD utilisée pour la croissance des couches minces d'OCP et d'HA. Les différentes techniques d'investigation et de caractérisation de matériaux employés, ainsi que les techniques de préparation des lames minces en coupe transverse pour leur observation par microscopie électronique en transmission (MET) sont présentées dans le chapitre 3. Une partie originale de ce travail est la mise en œuvre, pour la première fois, de la technique des faisceaux d'ions focalisés (FIB) comme méthode de préparation des lames minces en coupe transverse pour l'observation par MET de nos matériaux biologiques déposés sur du titane. Le chapitre 4 présente les résultats expérimentaux obtenus à la suite de la caractérisation physico-chimique des poudres d'OCP avec ou sans poly-L-aspartate, et d'HA dopée en Mn et en carbonate, préparées par précipitation en solution aqueuse, tandis que le chapitre 5 a été dédié à la caractérisation des couches minces d'OCP et d'HA dopée en manganèse et en carbonate déposées par PLD. Les derniers résultats sont présentés dans le chapitre 6 qui consiste en une étude de caractérisation des couches minces après les tests de dégradation. Les échantillons ont été immergés dans une solution qui simule les fluides physiologiques du corps humain (SBF) et ensuite caractérisés du point de vue physico-chimique et morphologique
This work presents a study of the structural, physicochemical and morphological properties of powders and thin films deposited by pulsed laser deposition (PLD) of biocompatible and bioactifs compounds, namely octacalcium phosphate (OCP) and hydroxyapatite (HA) doped with manganese and carbonate ions. The aim is to improve the biocompatibility of the bone prostheses. The work contains 7 chapters. After a description of the octacalcim phosphate and the hydroxyapatite compounds in the family of the apatite and calcium orthophosphates, the chapter 2 described the PLD technique used for the growth of OCP and doped HA thin layers. The various techniques used for material investigation and characterization, as well as the preparation techniques of transverse cut thin blades for observation by transmission electronic microscopy (TEM) are presented in the chapter 3. An original part of this work is the use, for the first time, of the Focused Ion Beam technique (FIB) as preparation method of cross-section thin blades for the observation by TEM of our biological materials deposited on titanium. The chapter 4 presents the experimental results obtained following the physicochemical characterization of the OCP powders synthesized with or without poly-L-aspartate, and of HA powders doped or not with manganese and carbonate ions, while the chapter 5 was dedicated to the characterization of the thin layers of OCP and HA doped, deposited by PLD. The last results are presented in the chapter 6, which consists in a characterization study of the thin layers after degradation tests. The samples were immersed in a solution, which simulates the physiological fluids of the human body (SBF) and then characterized from the physicochemical and morphological point of view

26

Chmielowski, Radoslaw. "Bicouche oxyde ferroélectrique / oxyde conducteur Bi3. 25La0. 75Ti3O12 / Sr4Ru2O9 : élaboration par ablation laser, caractérisations structurales et propriétés électrique." Toulon, 2007. http://www.theses.fr/2007TOUL0007.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Des bicouches oxyde ferroélectrique / oxyde conducteur, Bi3. 25La0. 75Ti3O12 (BLT) / Sr4Ru2O9 / Si[100] ont été élaborées par ablation laser et caractérisées du point de vue structural (microscopies électroniques, diffraction de rayons X), ainsi que des propriétés électriques (spectroscopie d’impédance et Van der Pauw). L’obtention de Sr4Ru2O9 sous forme de film constitue une première. Nous avons montré que Sr4Ru2O9 est un oxyde conducteur à haute température, alors qu’il présente un comportement semi conducteur à basse température. Concernant les couches de BLT, la polarisation est en dehors du plan pour les couches minces et parallèle au plan dans les couches épaisses qui présentent une orientation préférentielle (00). Une couche intermédiaire à base de SrTiO3 a été mise en évidence par microscopie électronique entre le substrat oxyde Sr4Ru2O9 et la couche de BLT. Elle se forme au détriment du matériau ferroélectrique
Bilayers ferroelectric oxide / conductive oxide, Bi3. 25La0. 75Ti3O12 (BLT) / Sr4Ru2O9 / Si[100] were elaborated by pulsed laser deposition. Structural characterizations were done by electron microscopy and X-ray diffraction; electrical properties were measured by impedance spectroscopy and Van der Pauw’s method. It is the first time that Sr4Ru2O9 is elaborated as thin films. We have shown that Sr4Ru2O9 is a conductive oxide at high temperature and has a semiconductor behavior at low temperature. The BLT thin films have polarization out of the substrate plane. Thick films of the BLT have polarization in the plane, which corresponds to a preferential orientation (00l). An intermediate layer, based on SrTiO3, between the substrate oxide Sr4Ru2O9 and the layer of BLT, was highlighted by electron microscopy. This phase grows at the cost of the ferroelectric material

27

Madaci, Ismail. "Croissance épitaxiale de films minces de Fe3O4 sur ZnO par PLD : une perspective pour la spintronique." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2023. http://www.theses.fr/2023UPAST170.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Ce travail de doctorat s'inscrit dans ledomaine de la science des matériaux pourl'électronique de spin. Notre objectif est de maîtriserla croissance épitaxiale du semi-métal Fe3O4, ayantune densité d'états entièrement polarisée, sur dessubstrats semi-conducteurs en ZnO, possédant unelongue cohérence de spin (dans la gamme dumicromètre). La combinaison réussie "Fe3O4/ZnO"constitue la première fondation nécessaire pour desétudes physiques sur l'injection de spin dans lesdispositifs. Dans ce travail, des réalisations notablesont été obtenues, en particulier les processus réussisde croissance épitaxiale pour Fe3O4 sur des substratsZnO(000±1), indépendamment de la polarité dusubstrat. Un contrôle précis de la pression partielled'oxygène pendant le dépôt a permis la synthèse defilms minces de Fe3O4 purs et stœchiométriques,avec des propriétés magnétiques ressemblant àcelles de Fe3O4 massif. L'étude a fourni desinformations sur l'influence de la température decroissance sur l'interface entre Fe3O4 et ZnO, ycompris les effets des couches tampon de FeOintentionnellement déposées. De plus, la recherches'est étendue pour explorer l'impact dudésorientation du substrat sur l'aimantationrémanente des films minces de Fe3O4. En utilisantdes techniques avancées de microscopieélectronique en transmission, une analysecomplète de la croissance épitaxiale a révélé diversdéfauts structuraux, fournissant unecompréhension approfondie des défis dans cedomaine de recherche
This PhD work is inscribed in the researchdomain of materials science for spin electronics. Weaim to master the epitaxial growth of the halfmetallic Fe3O4, a material with a fully polarizeddensity of states, on ZnO semiconducting substrates,possessing a long spin coherence length (within themicrometer range). The successful combination“Fe3O4/ZnO” is the first necessary foundation forphysical spin injection studies on devices. In this worknotable achievements were realized, particularly thesuccessful epitaxial growth processes for Fe3O4 onZnO(000±1) substrates, regardless of substratepolarity. Precise control of oxygen partial pressureduring deposition allowed the synthesis of purestoichiometric Fe3O4 thin films, with magnetizationproperties closely resembling those of bulk Fe3O4.The investigation provided critical insights into theinfluence of growth temperature on the interfacebetween Fe3O4 and ZnO, including the effects ofintentionally grown FeO template layers.Furthermore, the research extended to explore theimpact of substrate miscut on remanentmagnetization of Fe3O4 thin films. Utilizingadvanced transmission electron microscopytechniques, a comprehensive analysis of epitaxialgrowth revealed various structural defects,providing an in-depth understanding of thechallenges in this area of research

28

Popescu, Andrei. "Laser deposition and characterization of transparent conductive, bioactive, hydrophobic and antiseptic nanostructures." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4016.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Les applications présentées dans cette thèse valorisent de diverses manières le principe d'ablation laser, c'est à dire l'arrachement de la matière d'une surface solide suite à l'irradiation avec un faisceau laser. Le plasma généré par irradiation laser impulsionnel a été utilisé pour le dépôt de couches minces ou de nanoparticules et pour l'analyse compositionnelle des couches d'épaisseur nanométrique. Nous avons synthétisé par dépôt laser combinatoire des librairies compositionnelles d'un oxyde mixte transparent d'In et Zn. En utilisant le plasma d'ablation pour le diagnostic compositionnel, nous avons déterminé les concentrations d'indium et de zinc dans les couches minces par spectroscopie laser. Des couches minces de bioverre ont été synthétisées par dépôt laser impulsionnel sur des substrats de titane. En contact avec des cellules ostéoblastes, les bioverres ont stimulé la prolifération et ont augmenté la viabilité. La prolifération des ostéoblastes cultivés sur les couches de bioverre a été 30% supérieure a l'échantillon de contrôle. On a déposé par PLD des couches minces ou nanoparticules adhérentes de ZnO sur des substrats textiles hydrophiles dans un flux d'oxygène ou sous vide pour obtenir des structures avec différentes mouillabilités. En augmentant le nombre d'impulsions laser de 10 à 100 nous avons observé la transition du recouvrement par des nanoparticules isolées vers des couches minces. En fonction de l'atmosphère environnant lors du dépôt, les couches minces et les nanoparticules ont changé leur mouillabilité, passant d'hydrophile en flux d'oxygène à un comportement superhydrophobe (angle de contact de 157°) en cas de dépôt sous vide
The applications presented in this thesis exploit in different modes the principle of laser ablation, i.e. the material removal from a solid surface following irradiation with a pulsed laser beam. The plasma generated by laser ablation was used for thin films or nanoparticles deposition and for the compositional analysis of nanometric thin films. We synthesized by combinatorial pulsed laser deposition, thin film libraries of a complex oxide of In and Zn. Using the ablation plasma for compositional diagnostic, we determined the In and Zn concentrations in films by Laser Induced Breakdown Spectroscopy using a procedure based on the spectral luminance calculation of a plasma in local thermodynamic equilibrium. Thin films of bioactive glass were synthesized by pulsed laser deposition, magnetron sputtering and MAPLE on Ti substrates and tested the transfer accuracy by physico-chemical tests and their functionality in vitro. In contact with human osteoblast cells, the bioactive glasses stimulated their proliferation and enhanced their viability. The proliferation of osteoblasts cultivated on bioactive films was 30% superior to the control sample. ZnO thin films or nanoparticles were deposited on hydrophilic textile substrates in oxygen flux or in vacuum in order to obtain structures with different wetting behavior. Increasing the number of laser pulses from 10 to 100, we observed a coating transition from isolated nanoparticles to thin films fully coating the textile fibers. Function of the ambient atmosphere during experiments, the structures changed their wetting behavior, passing from hydrophilic in oxygen flux to superhydrophobic (157°) in case of deposition in vacuum

29

Bourquard, Florent. "Ablation laser femtoseconde assistée d’une mise en forme temporelle pour le dépôt de couches minces et la synthèse de nanoparticules." Thesis, Saint-Etienne, 2013. http://www.theses.fr/2013STET4022/document.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Ce travail explore le contrôle de la composition et la cinétique du panache d’ablation laser en régime ultrabref par mise en forme temporelle des impulsions laser femtoseconde. L’objectif est l’optimisation du dépôt de couches minces et de nanoparticules. Le chapitre 1 est une synthèse de la littérature sur le dépôt de couches minces par ablation laser femtoseconde, en particulier de films de Diamond-Like Carbon et de nanoparticules. L’influence de la mise en forme temporelle du laser sur les mécanismes d’ablation est développée, ainsi que le diagnostic du panache d’ablation. Le chapitre 2 présente les dispositifs expérimentaux de mise en forme temporelle et de diagnostic du panache d’ablation par spectroscopie d’émission résolue en temps et espace et spectroscopie d’extinction. Le chapitre 3 rapporte l’impact de l’utilisation d’impulsions doubles et élargies sur les panaches de l’aluminium et du bore. L’augmentation de la composante ionique du plasma d’aluminium est expliquée au travers de simulations hydrodynamiques. Dans le chapitre 4, différentes formes temporelles sont employées pour l’ablation du graphite et le dépôt de couches de Diamond-Like Carbon. Le contrôle de la cinétique du panache est atteint en peuplant plus ou moins ses différentes composantes de vitesse : molécules, atomes et ions. Si la structure du Diamond-Like Carbon déposé n’est pas affectée, une amélioration de la surface des couches est observée. Le chapitre 5 montre l’efficacité et la sensibilité de la spectroscopie d’extinction optique pour la mesure in situ de la distribution en taille des nanoparticules métalliques dans le panache d’ablation laser femtoseconde
This work explores the control of ultrafast laser ablation plume composition and kinetics by temporal shaping of femtosecond laser pulses. The goal is the optimization of thin films and nanoparticles deposition. Chapter 1 is a synthesis of the literature on femtosecond laser deposition of thin films. The focus is on Diamond-Like Carbon films and nanoparticles. The impact of laser temporal pulse shaping on the ablation mechanisms is developed. Ablation plume diagnostic methods are detailed. Chapter 2 describes the experimental setup for temporal pulse shaping and plasma diagnostic. The latter is done through space and time-resolved optical emission spectroscopy and extinction spectroscopy. Chapter 3 reports on the impact of doubles pulses and long pulses on aluminium and boron ablation plumes. Ion yield enhancement in aluminium ablation plasma is explained through hydrodynamics simulations. In chapter 4, various temporal pulse shapes are used for graphite ablation and Diamond-Like Carbon thin films deposition. The control of the plume kinetics is reached by selectively populating the various plume speed components: molecules, atoms, ions. Even though the deposited Diamond-Like Carbon structure is unaffected, it has been observed an improvement of the thin films surface. Chapter 5 shows the efficiency and sensitivity of optical extinction spectroscopy for in situ measurement of nanoparticles size distribution in femtosecond laser ablation plumes

30

Allouche, Billal. "Étude de composés à structure TTB en couches minces et multicouches." Thesis, Amiens, 2015. http://www.theses.fr/2015AMIE0007/document.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Trois composés de structure Bronze de Tungstène Quadratique ont été étudiés sous forme de couches minces élaborées par ablation laser. Il s'agit de Pb2KNb5O15 (PKN), GdK2Nb5O15 (GKN) et K3Li2Nb5O15 (KLN). Les deux premiers composés correspondent aux compositions extrêmes (x = 0 et x = 1) choisies à partir de la solution solide Pb2(1-x)K(1+x)GdxNb5O15 (PKGN) étudiée au préalable sous forme de céramique au LPMC. Ces composés ont été déposés avec succès sur les trois substrats STO, MgO et GG. La température de dépôt a été établie pour être supérieure ou égale à 700°C, tandis que l'orientation et la qualité cristalline des couches dépendent de la pression partielle d'oxygène, variant de 0,01 à 0,3 mbar. Les propriétés cristallographiques et les relations d'épitaxie ont été analysées au moyen d'un diffractomètre 4-cercles implanté au sein du LPMC. La couche de GKN s'épitaxie (001) sur les deux substrats, MgO et STO, avec des microstructures différentes. La maille GKN est contractée sur les deux substrats et ne présente aucune transition de phase en dessous de 600°C. Elle présente, en dessous de 140°C, une commutation résistive avec une bonne endurance et une rétention moyenne. La couche de PKN est orientée [001] à basse pression et [530] à haute pression, sur le même substrat platiné (STO ou GG) ou sur un substrat MgO non tamponné. La couche de KLN orientée [001] a montré aussi une bonne qualité cristalline sur le substrat MgO. Les couches de GKN et de PKN sont transparentes dans le visible. Celles de GKN et KLN présentent des propriétés ferroélectriques macroscopiques. L'association de GKN et BT en superréseaux n'ont pas permis d'amplifier la réponse ferroélectrique
Three compounds with Tetragonal Tungsten Bronze (TTB) type struc-ture were studied as thin films grown by Pulsed Laser Deposition from pure oxide ceramics. These compounds are Pb2KNb5O15 (PKN), GdK2Nb5O15 (GKN) and K3Li2Nb5O15 (KLN). PKN and GKN correspond to the compositions (x = 0 and x = 1) selected from the solid solution Pb2(1-x)K(1+x)GdxNb5O15 (PKGN), previously studied as ceramics in LPMC. The deposition parameters were optimized to grow oriented thin films. The films were integrated in parallel plate capacitor structures in order to evaluate their electrical properties. GKN film was successfully epitaxially grown on two different substrates, MgO and STO, with different microstructures. GKN unit cell is oriented [001] and is under stress that removed the phase transition and led to resistive switching in GKN films. Promising endurance and retention performances were been demonstrated below 140°C. The obtained films suffer initially from leakage current that was reduced by thermal treatment in oxygen rich atmosphere. Indeed, leakage and resistive switching were found due to oxygen vacancies created during the deposition process. The orientation of PKN thin film was also controlled on Pt coated substrates. [001] ([530]) orientation was achieved using low (high) pressure during the growth process. Crystalline quality of KLN [001] thin film was significantly enhanced using MgO substrate. CV measurements performed on different films, demonstrate the ferroelectric properties in GKN and KLN thin films. However, Coupling GKN and BT in superlattices did not allow enhanced ferroelectric properties. Transparency of GKN and PKN films was demonstrated and their different optical parameters were determined

31

Esteve, David. "Développement d'une technique de caractérisation optique appliquée au suivi in situ de la croissance d'oxydes fonctionnels par ablation laser pulsé." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112385.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Une instrumentation optique entièrement statique permettant le suivi in situ de la croissance d'oxydes fonctionnels par ablation laser pulsé, est présenté. Au travers de l'étude de deux système modèles, que sont la croissance de films minces de La₀. ₆₇Sr₀. ₃₃LMnO₃ sur des pseudo-substrats de SrTiO₃/Si et de couches minces de SrRuO₃ déposées sur des substrats de SrTiO₃ vicinaux, le dispositif proposé permet d'obtenir une précision de mesure sur les épaisseurs de l'ordre de la maille atomique (4Å), d'extraire les paramètres physiques de diffusion des espèces en surface (énergie d'activation de diffusion), mais aussi d'observer et d'identifier les modes de croissance. Ces résultats sont en parfait accord avec la simulation numérique développée, reposant sur des modèles de traitement de réflectivité de systèmes multi couches combiné avec la théorie des milieux effectifs
A fully static set up allowing in situ observation of the growth of functionnal oxides grown by pulsed laser deposition, is presented. Through the study of two model systems, those are the growth of thin films of La₀. ₆₇Sr₀. ₃₃LMnO₃ on pseudo-substrate of SrTiO₃/Si and thin layers of SrRuO₃ grown on vicinal substrate of SrTiO₃, the proposed instrumentation permit to achieve a precision about one unit cell (4Å) on thickness measurments, to extract physical parameters of the diffusion of species on the surface (activation energy of diffusion), but also observing and identifying growth modes. These results are in good agreement with the numerical simulation developped, based on the treatment of the reflectivity of multi-layers systems combined with effective medium theory

32

Irimiciuc, Stefan-Andrei. "Experimental and theoretical studies on the dynamics of transient plasma plumes generated by laser ablation in various temporal regimes." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10193/document.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Les applications de l’ablation laser connaissent un développement important, dans des domaines comme le micro-usinage, la médecine, le nucléaire ou les sciences analytiques. Malgré d’importantes avancées dans la connaissance des interactions complexes intervenant dans ce processus, on a encore besoin d’une meilleure compréhension fondamentale et de modélisation. Le but de ce travail a été d’étudier expérimentalement et théoriquement la dynamique des plasmas transitoires générés par ablation laser dans différents régimes temporels (ns, ps, fs) et d’essayer de corréler le comportement observé avec les propriétés physiques des matériaux ablatés. Nous avons mis en œuvre des méthodes optiques, spectroscopiques et électriques résolues spatialement et temporellement pour l’étude de cibles métalliques mono-éléments et de cibles plus complexes à base de chalcogénures. Cela nous a permis d’avoir une cartographie spatio-temporelle des principaux paramètres du plasma. L’étude en configuration PLD (Pulsed Laser Deposition) a révélé quelques effets particuliers, comme les oscillations ioniques ou la réflexion du plasma sur le substrat. Une version compacte du modèle hydrodynamique fractal a été développée pour simuler la dynamique du plasma. Le modèle théorique réussit à décrire l’évolution spatiale et temporelle des principaux paramètres du plasma (température électronique, vitesses d’expansion, concentration, longueur de Debye, potentiel du plasma). Nous proposons des relations empiriques reliant ces paramètres aux propriétés physiques (conductivités électrique/thermique, mass atomique, chaleur de vaporisation) de la cible. Ces relations transcendent les trois régimes d’ablation
Laser ablation methods exhibit a fast development in various application fields, as materials processing, medicine, nuclear fusion or analytical sciences. Despite important advances in the knowledge of the complex laser-matter interactions involved in this process, there is still need for better fundamental understanding and modeling. The aim of this work was to experimentally and theoretically investigate the dynamics of transient plasmas generated by laser ablation in various regimes (ns, ps, fs), and to try to correlate the observed behavior with the physical properties of the ablated materials We implemented space- and time-resolved optical, spectroscopic and electrical methods for the study of single-component metallic targets and of complex chalcogenide targets. This led to a space-time mapping of the main plasma parameters. The study performed in actual Pulsed Laser Deposition (PLD) conditions revealed some peculiar effects like ionic oscillations or plume reflection at the substrate. A compact fractal hydrodynamic model was developed to simulate the laser-produced plasma dynamics. The theoretical model accurately describes the spatial and temporal evolution of the main plasma parameters (electronic temperature, expansion velocities, particle number density, Debye length, plasma potential). We report for the first time empirical relations connecting these plasma parameters with the physical properties (electrical/thermal conductivity, atomic mass, heat of vaporization) of the target. These relationships transcend all three ablation regimes (ns, ps, fs)

33

Beaumont, Virginie. "Synthèse de films minces de NdBa2Cu7O7-delta par ablation laser : étude des mécanismes de croissance et des propriétés physiques." Caen, 2002. http://www.theses.fr/2002CAEN2004.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Des films minces supraconducteurs de NdBa2Cu3O7-delta (NBCO) ont été synthétisés par la méthode de l'ablation laser. Les conditions de croissance et les propriétés physiques ont été étudiées. Le choix de l'atmosphère de dépôt s'est avéré être un paramètre important pour la croissance de films minces orientés avec l'axe c perpendiculaire au plan de substrat. Les meilleurs films ont été obtenus dans une atmosphère mixte d'argon (97%) et d'oxygène (3%). Ces films présentent une température critique (Tc) de 94 K proche de la température critique maximale obtenue pour ce matériau. Pour optimiser davantage le comportement de nos films, l'influence des paramètres tels que la pression totale, la fréquence du laser, l'énergie du laser et les conditions de refroidissement (rampe de refroidissement et température d'introduction de l'oxygène après le dépôt) a aussi été étudiée. Les films déposés sous ces conditions ont une rugosité de surface plus faible que celle des films de YBa2Cu3O7-delta (YBCO) et une densité de courant critique d'un ordre de grandeur inférieur à celle obtenue pour les films YBCO. Ce résultat peut être attribué à la diminution de la concentration des défauts de croissance qui diminue le nombre de centre de piégeage des vortex [etc]

34

Allouche, Billal. "Étude de composés à structure TTB en couches minces et multicouches." Electronic Thesis or Diss., Amiens, 2015. http://www.theses.fr/2015AMIE0007.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Trois composés de structure Bronze de Tungstène Quadratique ont été étudiés sous forme de couches minces élaborées par ablation laser. Il s'agit de Pb2KNb5O15 (PKN), GdK2Nb5O15 (GKN) et K3Li2Nb5O15 (KLN). Les deux premiers composés correspondent aux compositions extrêmes (x = 0 et x = 1) choisies à partir de la solution solide Pb2(1-x)K(1+x)GdxNb5O15 (PKGN) étudiée au préalable sous forme de céramique au LPMC. Ces composés ont été déposés avec succès sur les trois substrats STO, MgO et GG. La température de dépôt a été établie pour être supérieure ou égale à 700°C, tandis que l'orientation et la qualité cristalline des couches dépendent de la pression partielle d'oxygène, variant de 0,01 à 0,3 mbar. Les propriétés cristallographiques et les relations d'épitaxie ont été analysées au moyen d'un diffractomètre 4-cercles implanté au sein du LPMC. La couche de GKN s'épitaxie (001) sur les deux substrats, MgO et STO, avec des microstructures différentes. La maille GKN est contractée sur les deux substrats et ne présente aucune transition de phase en dessous de 600°C. Elle présente, en dessous de 140°C, une commutation résistive avec une bonne endurance et une rétention moyenne. La couche de PKN est orientée [001] à basse pression et [530] à haute pression, sur le même substrat platiné (STO ou GG) ou sur un substrat MgO non tamponné. La couche de KLN orientée [001] a montré aussi une bonne qualité cristalline sur le substrat MgO. Les couches de GKN et de PKN sont transparentes dans le visible. Celles de GKN et KLN présentent des propriétés ferroélectriques macroscopiques. L'association de GKN et BT en superréseaux n'ont pas permis d'amplifier la réponse ferroélectrique
Three compounds with Tetragonal Tungsten Bronze (TTB) type struc-ture were studied as thin films grown by Pulsed Laser Deposition from pure oxide ceramics. These compounds are Pb2KNb5O15 (PKN), GdK2Nb5O15 (GKN) and K3Li2Nb5O15 (KLN). PKN and GKN correspond to the compositions (x = 0 and x = 1) selected from the solid solution Pb2(1-x)K(1+x)GdxNb5O15 (PKGN), previously studied as ceramics in LPMC. The deposition parameters were optimized to grow oriented thin films. The films were integrated in parallel plate capacitor structures in order to evaluate their electrical properties. GKN film was successfully epitaxially grown on two different substrates, MgO and STO, with different microstructures. GKN unit cell is oriented [001] and is under stress that removed the phase transition and led to resistive switching in GKN films. Promising endurance and retention performances were been demonstrated below 140°C. The obtained films suffer initially from leakage current that was reduced by thermal treatment in oxygen rich atmosphere. Indeed, leakage and resistive switching were found due to oxygen vacancies created during the deposition process. The orientation of PKN thin film was also controlled on Pt coated substrates. [001] ([530]) orientation was achieved using low (high) pressure during the growth process. Crystalline quality of KLN [001] thin film was significantly enhanced using MgO substrate. CV measurements performed on different films, demonstrate the ferroelectric properties in GKN and KLN thin films. However, Coupling GKN and BT in superlattices did not allow enhanced ferroelectric properties. Transparency of GKN and PKN films was demonstrated and their different optical parameters were determined

35

Rauwel-Buzin, Erwan. "Elaborations et caractérisations de films minces d'oxydes de manganèse Ln0. 5Ca0. 5MnO3 (Ln = Pr, Nd, Sm), présentant une mise en ordre des charges, déposés par ablation laser pulsé." Caen, 2003. http://www.theses.fr/2003CAEN2072.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

La magnétorésistance colossale, découverte en 1994 sur les oxydes de manganèse à valence mixte, a déclenché un engouement rare dans le monde entier. Notre étude s'est focalisée sur les composés Ln0. 5Ca0. 5MnO3 (Pr, Nd, Sm) présentant à basse température un état antiferromagnétique isolant d'ordre de charges. L'application d'un champ magnétique permet de détruire cet ordre de charges ce qui provoque une transition isolant-métal et induit une forte décroissance de résistivité. Les champs magnétiques nécessaires à la destruction de cet ordre de charges sont beaucoup trop élevés pour envisager une application. L'étude de ces films minces de manganites déposés par ablation laser pulsé a permis de mettre en évidence l'effet des contraintes induites par le substrat sur ces matériaux (compression ou extension). Ces contraintes sont susceptibles de modifier la structure ainsi que les propriétés de transport des films. Ainsi après avoir synthétisé ces films, j'ai réalisé un ensemble de caractérisations structurales et de transport à des épaisseurs variables permettant de comparer les différents comportements de ces matériaux sous forme de films minces. Nous avons observé une importante diminution du champ magnétique critique. Le fait de modifier les régimes de contraintes nous a permis de mieux comprendre les phénomènes physiques mis en jeu. On a pu constater que dans la plupart des cas, l'orientation du film par rapport au substrat est celle qui minimise les contraintes s'exerçant à l'interface. Le substrat a ainsi deux effets majeurs sur le film, il va déformer la maille, et cette déformation augmentera avec l'augmentation de l'intensité des contraintes. Le deuxième effet est une trempe structurale, le substrat va geler les paramètres du film et empêcher toute transition structurale, entre autre celle qui a lieu à basse température et qui permet une plus grande stabilité de l'ordre de charges. Ces deux effets permettent d'expliquer l'importante diminution du champ magnétique critique que l'on peut observer dans ces films.

36

Le, Boulbar Emmanuel. "Croissance par ablation laser pulsé de nouvelles phases d'oxyde de titane pour l'électronique transparente et la conversion de photons." Phd thesis, Université d'Orléans, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00667730.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Le photovoltaïque nécessite de nouveaux matériaux pour diminuer ces coûts et améliorer les rendements. Ces travaux de thèse ont concerné le développement de nouvelles phases d'oxyde de titane pour l'électronique transparente et la conversion de photon appliquée au PV silicium. L'ablation laser pulsé est une méthode de croissance particulièrement adaptée pour la prospection de matériaux aux propriétés innovantes. Le contrôle des phases anatase, rutile et d'une phase de composition TiO1.45 épitaxié en fonction de la pression partielle d'oxygène a permis de réaliser des films aux propriétés électriques, optiques innovantes. Un film biphasé anatase/rutile dopé niobium (TNO1.80) présente ainsi une transition métal-semi-conducteur aux alentours de 68K. Par ailleurs, le film de composition TiO1.45 épitaxié s'est révélé être un oxyde transparent conducteur de type p. La découverte de ce nouveau p-TCOs a été valorisée et validée par l'élaboration d'une homojonction p - n transparente. Les matrices d'oxyde de titane rutile et anatase ont également été utilisées pour accueillir des ions terres rares Ln3+ afin de convertir les photons ultra-violet du spectre solaire incident vers le proche infrarouge (800 > λ > 1100 nm). Le transfert d'énergie des matrices TiO2 vers les dopants Ln3+ a été étudié en fonction de la structure, de la quantité de dopant ainsi que la qualité de la microstructure des films dopés Ln3+ (Ln3+=Pr3+,Tm3+,Eu3+,Yb3+,Nd3+).

37

Zahradník, Martin. "Dynamic control of magnetization for spintronic applications studied by magneto-optical methods." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS155/document.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Deux mécanismes importants reliant la préparation des couches ultraminces d’oxydes magnétiques à leurs propriétés physiques ont été étudiés dans ce travail. En premier lieu, l’influence de la contrainte épitaxiale sur les propriétés magnéto-optiques de la manganite La₂/₃Sr₁/₃MnO₃ (LSMO) a été étudiée. Les couches ultraminces ont été déposées par ablation laser pulsé sur quatre substrats différents, ce qui a fourni différentes valeurs statiques de la contrainte épitaxiale. Les propriétés magnétiques ont été révélées comme se détériorant avec l’augmentation de la contrainte, ce qui était prévisible à cause de la distorsion grandissante de la maille unitaire ainsi qu’à cause de l’effet de la couche magnétiquement inerte. La combinaison de l’ellipsométrie spectroscopique et de la spectroscopie Kerr magnéto-optique a été utilisée afin de déterminer les spectres des éléments diagonaux et non diagonaux du tenseur de permittivité. L’étude des éléments non-diagonaux a confirmé la présence déjà rapportée de deux transitions électroniques dans les spectres de toutes les couches. De plus, elle a révélé une autre transition électronique autour de l’énergie de 4.3 eV, mais seulement dans les spectres des couches déposées avec une contrainte compressive. Nous avons proposé la classification de cette transition comme une transition paramagnétique du champ cristallin Mn t2g → eg. Cette classification a été confortée par des calculs ab initio. Nous avons ainsi montré le rôle clé de la contrainte dans le contrôle des propriétés magnéto-optiques des couches pérovskites ultraminces. En revanche, l’application dynamique de la contrainte par l’utilisation d’une sous-couche piézoélectrique est restée peu concluante. Le transfert de la contrainte entre la sous-couche piézoélectrique et la couche LSMO nécessite des améliorations ultérieures. En second lieu, l’influence de la désorientation du substrat a été étudiée par rapport à la dynamique de l’aimantation dans l’oxyde SrRuO₃ (SRO). Comme attendu, nous avons trouvé qu’un grand angle de désorientation mène à la suppression de la croissance de plusieurs variants cristallographiques du SRO. Au moyen de la microscopie à force magnétique, nous avons montré que la présence de plusieurs variants de SRO mène à l’augmentation de la densité de défauts agissant comme points d’ancrage ou de nucléation pour les domaines magnétiques. Nous avons donc montré que l’emploi d’un substrat vicinal est important pour la fabrication des couches ultraminces de SRO de haute qualité, avec une faible densité de défauts cristallographiques et d’excellentes propriétés magnétiques
Two important mechanisms in preparation of ultrathin films of magnetic oxides were systematically investigated in this work. First, inﬂuence of epitaxial strain on resulting magneto-optical properties of La₂/₃Sr₁/₃MnO₃ (LSMO) ultrathin films was studied. The investigated films were grown by pulsed laser deposition on four different substrates, providing a broad range of induced epitaxial strains. Magnetic properties were found to deteriorate with increasing value of the epitaxial strain, as expected due to the unit cell distortion increasingly deviating from the bulk and effect of the magnetically inert layer. A combination of spectroscopic ellipsometry and magneto-optical Kerr effect spectroscopy was used to determine spectra of the diagonal and off-diagonal elements of permittivity tensor. The off-diagonal elements confirmed presence of two previously reported electronic transitions in spectra of all films. Moreover, they revealed another electronic transition around 4.3 eV only in spectra of films grown under compressive strain. We proposed classification of this transition as crystal field paramagnetic Mn t2g → eg transition, which was further supported by ab initio calculations. A key role of strain in controlling electronic structure of ultrathin perovskite films was demonstrated. Dynamic application of strain via use of piezoelectric underlayer remained inconclusive, requiring further improvement of the strain transfer from the piezoelectric layer into the LSMO. Second, inﬂuence of substrate miscut on magnetization dynamics in SrRuO₃ (SRO) was studied. As expected we found that high miscut angle leads to suppression of multi-variant growth. By means of magnetic force microscopy we showed that presence of multiple SRO variants leads to higher density of defects acting as pinning or nucleation sites for the magnetic domains, which consequently results in deterioration of magnetic properties. We demonstrated that use of vicinal substrate with high miscut angle is important for fabrication of high quality SRO ultrathin films with low density of crystallographic defects and excellent magnetic properties

38

Jaber, Nazir. "Etude des films minces de BiFeO3 dopé Ga déposés par ablation laser combinatoire : caractérisation structurales, piézoélectriques et ferroélectriques." Thesis, Tours, 2015. http://www.theses.fr/2015TOUR4016/document.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

La directive européenne RoHS de 2002 prévoit l’interdiction progressive des composés à base de plomb. Or les matériaux piézoélectriques qui présentent le couplage ferroélectrique-ferroélastique le plus fort et qui sont à ce titre largement utilisés en tant que capteurs piézoélectriques ou plus récemment pour des applications de récupération d'énergie, sont justement à base de plomb. La solution solide Bi1-xGaxFeO3 a donc été explorée à la recherche d’une zone de phase morphotropique. Deux phases ferroélectriques peuvent alors coexister et l'instabilité de la polarisation résultante peut alors améliorer la réponse électromécanique. Des gradients de composition de BGFO-x épitaxiés en films minces ont été déposés par ablation laser sur des électrodes de La0,8Sr0,2MnO3. Ils ont été caractérisés par WDX et RBS. Les structures cristallines ont été déterminées par micro-diffraction des rayon-X. La réponse piézoélectrique d33eff est mesurée à différentes échelles, par PFM (quelques nm) et par interférométrie laser (quelques µm) en fonction du gradient. Au lieu d’une analyse d’un choix de compositions ponctuelles qui risquait de passer à côté de la plus intéressante, la continuité inhérente à la méthode combinatoire a permis de mettre en évidence une augmentation remarquable de la réponse piézoélectrique autour 7 % de Ga, justement au voisinage d’un changement de symétrie
The European RoHS directive in 2002 predicts a progressive prohibition of lead-based compounds. Or the piezoelectric materials that exhibit the strongest ferroelectric-ferroelastic coupling and are widely used as such as piezoelectric sensors or more recently for energy recovery applications are precisely lead based. The solid solution Bi1-xGaxFeO3 has been explored in search of a morphotropic phase boundary (MPB). Two ferroelectric phases can then coexist and the instability of the resulting polarization can then improve the electromechanical response. Gradients composition BGFO-x epitaxial thin films were deposited by pulsed laser deposition on La0,8Sr0,2MnO3 electrodes. They were characterized by WDX and RBS. The crystal structures were determined by micro X-ray diffraction. The effective piezoelectric response d33eff is measured at different scales, by PFM (a few nm) and by laser interferometry (a few microns) along the gradient. Instead of an analysis of a range of compositions that point might miss the most interesting, the inherent continuity combinatorial method was used to highlight a remarkable increase in piezoelectric response around 7% Ga, precisely in the vicinity of a change of symmetry

39

Gemayel, Rachel. "Développement et validation d'un spectromètre de masse à ionisation laser pour l'analyse en ligne des nanoparticules dans l'atmosphère." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0241/document.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

L’objectif de cette thèse a été de développer et de valider une méthodologie d'analyse en ligne et en continue des nanoparticules (NPs) dans l'atmosphère qui permet d'effectuer des analyses mono-particulaires et donnant accès à la taille et à la chimie des NPs simultanément. Ce travail a été réalisé à l'aide d'un instrument nommé LAAP-ToF-MS (Laser Ablation Aerosol Particle - Time of Flight - Mass Spectrometer). Il est constitué de quatre parties principales qui sont : des lentilles aérodynamiques pour introduire les aérosols dans le spectromètre, un système optique de détection des particules afin de déterminer leurs tailles et de synchroniser le tir laser, un dispositif d'ionisation basé sur l'ablation laser et enfin un analyseur de masse à temps de vol pour l'analyse des ions produits. Les travaux de cette thèse se sont organisés en quatre parties principales :La première a été consacrée à la caractérisation du LAAP-ToF-MS afin de déterminer les performances individuelles des quatre éléments constitutifs de cet analyseur. Ces travaux ont fait l’objet d’un article publié dans le journal international "Atmospheric Measurement Techniques".La deuxième partie est dédiée au développement d'une méthode d'analyse quantitative, ces travaux ont fait l’objet d’un article publié dans le journal "Talanta".La troisième partie est consacrée au développement instrumental qui a été réalisé afin d’analyser les NPs non associées à des aérosols (Ø<100 nm). Ce développement a fait l’objet d’un brevet en cours de validation. La dernière partie donne quelques exemples concrets des applications et de l'utilité de cet instrument pour l'étude des NPs en laboratoire et sur le terrain
The aim of this thesis is the development and the validation of an online analytical methodology for continuous measurements of nanoparticles (NPs) in the atmosphere. The particularity of this method is the capacity to determine the size and the chemical composition of each particle simultaneously, what we call mono-particular method. This work was conducted using the instrument LAAP-ToF-MS (Laser Ablation Aerosol Particle - Time of Flight - Mass Spectrometer). Being dedicated for single aerosol measurements, four parts constitute this instrument: aerodynamic lenses are used to introduce aerosols into the instrument, an optical detection system to determine the particles size and synchronize the laser shot used for the ionization process, and the produced ions are then analyzed by a Time of Flight (ToF) analyzer.The work is organized in four parts:The first part consists in the characterization of the LAAP-ToF-MS in order to determine the performances of each of its four parts. The results of this work were published in the international journal "Atmospheric Measurement Techniques".The second part is dedicated to the development of a quantitative analytical method and published in "Talanta" journal.The orientation of the third part is going into the direction of instrumental development to measure NPs not associated to aerosols (Ø<100 nm). Being the first development of this kind using the LAAP-ToF-MS, the work is highlighted by a patent which is under validation.In the end, the last part is dedicated to examples of concrete applications and the usefulness of the LAAP-ToF-MS instrument to study NPs during laboratory experiments as well as for field campaigns

40

Abdellaoui, Nora. "Croissance, structuration et analyse de films synthétisés par PLD couplant des ions terres rares luminescents et des nanostuctures métalliques (Al, Ag) en vue d’application à la conversion spectrale UV-Visible." Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10193/document.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Les films minces luminescents dopés terres rares offrent des propriétés intéressantes pour la conversion spectrale UV-bleu, en particulier pour une meilleure adaptation du spectre solaire aux cellules solaires en silicium. Deux matériaux luminophores ont été étudiés dans cette thèse : Y2O3 dope Eu3+ et CaYAlO4 codopé Ce3+, Pr3+. L'utilisation de ces luminophores pour les applications sous forme de films minces est limitée car ils possèdent un faible coefficient d'absorption. Deux pistes ont été examinées pendant cette thèse pour pallier ce problème : (i) l'effet plasmonique a été étudié en réalisant des films avec une architecture multicouche couplant les films luminophores et des nanostructures métalliques d'aluminium et d'argent qui possèdent une résonnance plasmon dans la gamme UV et bleu respectivement ; (ii) l'effet photonique a été évalué en réalisant une structuration du film luminophore via une croissance sur des membranes macro-poreuses. La méthode de synthèse choisie est le dépôt par ablation laser pulsé
Rare earth luminescent thin film offers attractive properties for down shifting application, particularly for a better adaptation of the solar spectrum to silicon solar cells. In this thesis, we studied two phosphor materials : Y2O3 doped Eu3+ and CaYAlO4 codoped Ce3+, Pr3+. One issue identified for the use of these phosphors as thin films is their low absorption coefficient. We examined two tracks during this thesis to meet these needs : (i) the plasmonic effect was studied by making films with a multilayer architecture coupling the phosphor films and aluminium or silver metallic nanostructures which have a plasmon resonance in the UV range and blue respectively ; (ii) the photonic effect was evaluated by structuring the phosphor layer by self-organization growth on macroporous membranes. We did the syntheses by pulsed laser deposition

41

Zaabi, Rafika. "Films minces intelligents à propriétés commandables pour des applications électriques et optiques avancées : dopage du dioxyde de vanadium." Thesis, Limoges, 2015. http://www.theses.fr/2015LIMO0119/document.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Cette thèse concerne l’étude de l’effet du dopage au chrome sur les propriétés structurales, électriques et optiques des films de dioxyde de vanadium. Ces films V(1-x)CrxO2 (x allant de 0 à 25%) de 110 nm d’épaisseur ont été déposés par dépôt par ablation laser (PLD) multicibles sur substrat saphir c. Ils ont été caractérisés grâce à des techniques d’analyse morphologique, structurale, électrique et optique. Les différentes phases présentes dans les films V(1-x)CrxO2 ont été identifiées par DRX, spectroscopie Raman et comparées au diagramme de phase du matériau massif. Les phases M1, M2 et M3, un mélange M2 + M3 et la phase R ont été identifiées. En revanche la phase M4 n’a pas été détectée pour des dopages supérieurs à 8%, montrant une réelle différence entre diagrammes de phase du matériau massif et des films. Le dopage au chrome a permis d’augmenter la température de transition isolant-métal de 68 à 102°C. En revanche, la dynamique de cette transition, déterminée par mesure de transmission optique ou par mesure de résistivité électrique, est souvent diminuée. Enfin, des dispositifs à deux terminaux à base de films V(1-x)CrxO2 ont été réalisés. Leurs caractérisations courant-tension montrent que le dopage au chrome influence fortement le seuil d’activation de la transition entre les états isolant et métallique
This thesis presents a study of the effect of chromium doping on structural, electrical and optical properties of thin films of vanadium dioxide. These V(1-x)CrxO2 thin films (x from 0 to 25%) of 110 nm thick have been deposited on c sapphire substrate by multi target Pulsed Laser Deposition method. Their morphological, structural, electrical and optical properties have been studied. Different phases for V(1-x)CrxO2 have been identified by XRD and Raman analysis and compared to those of bulk material. M1, M2, M3, a mixture M2 + M3 and R phases are present. The M4 phase has not been detected for doping above 8%, showing a real difference between phase diagram of bulk and thin films. Chromium doping also increases the metal-insulator transition temperature from 68°C to 102°C. Moreover, the transition dynamics, determined using optical transmission and electrical resistivity measurements, decreases. Finally, two terminal switches based on V(1-x)CrxO2 thin films have been fabricated. Their current-voltage characterization showed that chromium doping affects the activation threshold voltage of the metal to insulator transition

42

Soumah, Lucile. "Pulsed Laser Deposition of Substituted thin Garnet Films for Magnonic Applications." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS042/document.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Ce travail de doctorat porte sur la croissance par ablation laser pulsée de films ultrafins de Grenat de Fer et d’Yttrium dopés au Bismuth (BiYIG). Ces films d’épaisseur nanométriques sont caractérisés puis utilisés pour des applications magnon-spintroniques. Cette thèse englobe deux thématiques différentes de la physique : la science des matériaux et les applications magnon-spintroniques.La motivation de cette thèse repose sur le besoin, venant de la communauté magnon-spintronique, d’un nouveau matériau magnétique ultrafin à anisotropie ajustable. En effet, au court des dernières années, une avancée majeure dans le domaine a été l’obtention d’auto-oscillations magnétiques induites par un courant de charge dans un isolant magnétique. Ce résultat a été rendu possible grâce à l’utilisation d’un film ultrafin (20 nm) de Grenat de Fer et d’Yttrium (YIG) possédant de très faibles pertes magnétiques. Ces films ultrafins de YIG sont également intéressants pour la magnonique puisqu’il est aussi possible d’y propager et de manipuler des ondes de spin sur de grandes distances. Cependant, la direction facile d’aimantation dans ces films est fixée par l’anisotropie de forme et n’est pas un paramètre ajustable. Pour pousser plus loin les possibilités dans le domaine de la magnon-spintronique un matériau ultrafin, présentant des pertes magnétiques similaires au YIG, dans lequel il serait possible de stabiliser une anisotropie perpendiculaire serait désirable.La croissance par épitaxie en phase liquide de films de YIG substitués de plusieurs microns d’épaisseur a permis de mettre en évidence que l’anisotropie magnétique pouvait être modifiée par dopage. Notamment que la substitution des atomes d’Yttrium par les atomes de Bismuth sur les sites atomiques dodécaédriques permet d’obtenir une direction facile d’aimantation hors du plan, le BiYIG est également reconnu pour sa forte activité magnéto-optique. Cette thèse présente la croissance par ablation laser pulsée de films ultrafins (7 à 50 nm d’épaisseur) de BiYIG. Dans ces films l’anisotropie magnétique a deux origines : l’anisotropie de croissance et l’anisotropie de contrainte. Dans ces films grâce à la contrainte les deux types anisotropies magnétique (planaire ou perpendiculaire) peuvent être obtenues. La caractérisation dynamique des films montre que la substitution d’Yttrium par le Bismuth n’augmente pas les pertes magnétiques et que l’amortissement de Gilbert dans le BiYIG est comparable à celui du YIG. De plus l’augmentation de l’activité magnéto optique du BiYIG par rapport à celle du YIG rend ce nouveau matériau très intéressant pour des techniques expérimentales impliquant l’interaction lumière/ moment magnétique (BLS, Kerr microscope…).Pour observer des phénomènes spintronique nous avons déposé une couche de Pt. Des mesures de transport comme la magnetoresistance Hall de spin, l’effet Hall de spin inverse ou l’effet Hall anormal témoignent d’un transfert de courant de spin a l’interface BiYIG-Pt. Grâce à l’anisotropie perpendiculaire, il est également possible d’observer de nouveaux phénomènes comme la génération d’onde de spin cohérent à partir d’auto-oscillations. Ce nouvel isolant magnétique combinant une faible épaisseur, un faible amortissement magnétique et une anisotropie magnétique modifiable est donc un matériau prometteur pour des applications magnon-spintroniques et ouvre de nouvelles possibilités pour le domaine
This PhD work focuses on the Pulsed Laser Deposition (PLD) growth of Bismuth doped Iron Garnet nanometer thick films. Those films are charcterised and used for magnon-spintronics applications. This PhD has two main focuses : material science and magnon-spintronics applications.The aim of this PhD is to fill up the need in the magnon-spintronics community of an ultrathin magnetic material combining low magnetic losses and tunable magnetic anisotropy. Indeed the recent breakthrough in the domain was the ability of generating magnetic auto-oscillations from a charge current in a magnetic insulator. This result has been obtained by using an 20 nm thick film of Yttrium Iron Garnet (YIG) with low magnetic losses (α=2⋅〖10〗^(-4) ). Those ultrafin films of YIG can also be used for spin waves propagation over micrometeter distances. However the easy magnetic axis in those films is set to in plane due to the shape anisotropy and it is not a tunable parameter. To go further in terms of magnon-spintronics applications a perpendicularly easy magnetized low losses ultra-thin magnetic material would be desirable. Liquid Phase Epitaxy growth of micrometer thick doped YIG during the 70’s evidenced that the magnetic anisotropy could be modified by doping or substitution. Especially the substitution of Yttrium atoms by Bismuth ones on the dodecaedric atomic sites allows to stabilise out of plane magnetic anisotropy. Morevover the BiYIG is also known to posses high magneto optical activity.This PhD presents the growth by Pulsed Laser Deposition of ultrathin BiYIG films (7 to 50 nm thick). In those films the uniaxial magnetic anisotropy has two main origins : the magneto elastic and the growth induced anisotropy. Using the strain in those films it is possible to obtain both out of plane and in plane magnetic anisotropy. The dynamical characterisation shows that magnetic losses in the perpendicular easy magnetized films are comparable to the one of YIG ultrathin films. The high magneto optical activity in those films makes the BiYIG ultrathin films suitable for ligth based detection technics involving ligth/magnetism interaction. By sputtering a Pt sublayer on the top of BiYIG ultra thin films we could observ different spintronic phenomena evidencing the transfer of spin current from the metal to the insulator. Low losses and nanometer thickness in perpendicularly easy magnetized BiYIG films allow to observ current induced magnetic auto oscillation in the same fashion as what was previously done with ultrathin YIG. The perpendicular magnetic anisotropy allows however to couple those auto oscillation to spin waves, which was not possible for in plane magnetized YIG fims. This new phenomena is related to the unique properties of the ultrathin BiYIG.BiYIG ultrathin films are thus opening new perspectives in the magnon spintronic commnutiy due to their low thickness and tunable magnetic anisotropy

43

Gautier, Céline. "Développement de la technique de la double impulsion laser pour améliorer les performances analytiques de l'Ablation Laser couplée à la Spectrométrie d'Emission Optique (AL/SEO) sur solides : Applications nucléaires et géologiques." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011366.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

La technique de la double impulsion laser a été développée pour améliorer les performances analytiques de l'Ablation Laser couplée à la Spectrométrie d'Emission Optique (AL/SEO). Cette approche repose sur l'ajout d'une deuxième impulsion laser résolue temporellement au système AL/SEO classique. Elle a été étudiée sur des alliages d'aluminium selon différentes géométries des deux faisceaux laser (géométrie orthogonale et géométrie colinéaire) avant d'être appliquée sur différents matériaux (verre synthétique, roche, acier, chlorure de sodium). Le gain d'intensité mesuré en double impulsion dépend des paramètres temporels, du niveau d'énergie de départ de la raie d'émission, de la concentration de l'élément étudié et de la matrice analysée. La technique de la double impulsion laser en AL/SEO peut s'avérer particulièrement intéressante afin d'améliorer la sensibilité analytique vis-à-vis de matrices vitreuses contenant des éléments émettant des raies à partir de hauts niveaux d'énergie de départ.

44

Lourette, Natacha Madeleine Germaine. "Analyse in situ de cellules imprégnées de photosensibilisants par ablation / ionisation laser couplée à la spectrométrie de masse : Application en thérapie photodynamique des cancers." Metz, 2004. http://www.theses.fr/2004METZ036S.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

A 5,10,15,20 meso(tetrahydroxyphényl)bacterio-chlorine (m-THPBC), la chlorine (m-THPC) et la porphyrine (m-THPP) équivalentes, sont employées comme agents photosensibles en thérapie photodynamique des cancers (PDT). Nos travaux ont été axés sur la m-THPC qui possède la plus grande activité photochimique. En vue d'une étude in vitro par MALDI-TOFMS, nous avons tout d'abord analysé ce photosensibilisant en milieu aqueux. Suite à une illumination laser à 650nm, les principales réactions observées ont été l'hydroxylation ou l'oxydation de la m-THPC et une déshydrogénation de la molécule en m-THPP. L'irradiation à 647,5 nm de la m-THPP a notamment révélé la formation de multimères covalents provenant de processus d'agrégations. Ces agrégats ont fait l'objet d'une étude structurale. Puis, nous avons utilisé une sonde chimique (DPBF) pour mettre en évidence la formation d'oxygène moléculaire singulet 1O2 pendant l'irradiation de la m-THPC. De la sorte, il a été montré tant en milieu éthanolique qu'aqueux, qu'une analyse MALDI-TOFMS permettait de caractériser simultanément la m-THPC, la DPBF et leurs photoproduits respectifs. Enfin pour comprendre les différents processus de photodégradation de la m-THPC in vitro, nous avons optimisé un protocole d'analyse par MALDI-TOFMS de cellules adhérentes intactes. Ainsi, nous avons identifié in situ des photoproduits oxydés et des traces de m-THPP, suite à l'irradiation par diode laser (652nm) de cellules incubées avec de la m-THPC (2µg/mL). L'extension de ce protocole à d'autres applications a permis de différencier de façon spécifique et reproductible différentes souches cellulaires cancéreuses par leur empreinte protéique
The 5,10,15,20-tetrakis(mesohydroxyphenyl) porphyrin series (m-THPP, m-THPC, and m-THPBC) have attracted interest as possible photosensitizers in PDT owing to their strong absorption in the red region combined with their tumor localizing properties. The m-THPC (FOSCAN, temoporfin), is one of the most efficient prospective sensitizers, although, until recently, there has been little information on the nature of its photoproducts. In aqueous medium, opening studies were carried out by MALDI-TOFMS. After laser irradiation at 650nm, hydroxides and oxides of m-THPC were detected. In addition, m-THPC dehydrogenization into m-THPP was observed. Subsequently, the laser irradiation (647. 5nm) of m-THPP revealed the formation of covalent multimers due to aggregation process. A preliminary structure was proposed. In parallel, a chemical probe (DPBF) was used to characterize the formation of singlet molecular oxygen 1O2 during the period of m-THPC irradiation by MALDI-TOFMS. In both media (ethanol and aqueous), the m-THPC, the DPBF and their respective photoproducts were identified at once. Finally, to understand the photodegradation process in situ, our in vitro assays were performed directly on adherent cells on their culture support. The dye detection inside the whole cells was carried out by MALDI-TOFMS. HT29 human colon carcinoma cells were incubated with m-THPC (2µg/mL). After diode laser irradiation (652nm) of these cells, oxidized photoproducts and m-THPP traces were characterized in situ. Lastly, in an effort to generate proteomic data, three different cancerous cellular lines were analyzed. For each line, a specific protein fingerprint was achieved with reproducibility

45

Favet, Thomas. "Conversion de l'énergie solaire en carburant H2 par photoélectrolyse de l'eau sur des matériaux nanohybrides à base de TiO2/nanoparticules." Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAF068.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

L'hydrogène s'avère être un vecteur d'énergie stockable et non carboné particulièrement séduisant. Une approche prometteuse pour la production propre et durable d'H2 est la photoélectrolyse de l'eau. Ce projet vise à modifier les propriétés du TiO2 utilisé comme photoanode dans une cellule photoélectrochimique, pour améliorer la production d'H2 sous lumière solaire. La nanostructuration du TiO2 sous forme de nanotubes (NTs) est un bon moyen d'améliorer sa réactivité et la séparation spatiale des charges. Une étude basée sur une stratégie de co-alliage, consistant à introduire une grande quantité d'anions (N3-) et de cations (Nb5+,Ta5+) dopants, a permis de réduire l'énergie de la large bande interdite du TiO2. Une étude paramétrique sur la décoration par ablation laser pulsé de NTs de TiO2avec des co-catalyseurs (cobalt, nickel) a été réalisée. Les conditions optimales de dépôt ont été identifiées, menant à une amélioration considérable de la production photoélectrochimique d'H2. En combinant l'approche de co-alliage et de dépôt de co-catalyseur, la production d'H2 sous lumière solaire est triplée. Des études plus spécifiques ont été réalisées afin de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu
Hydrogen is an attractive non-carbonaceous storable fuel. A promising approach for clean and sustainable hydrogen production is solar driven photoelectrochemical water-splitting. This project aims to modify the properties of TiO2 used as a photoanode, in order to enhance the photoelectrochemical hydrogen production. Designing TiO2 at the nanometric scale with nanotubes is an interesting way to enhance both its reactivity and spatial separation of photogenerated carriers. A co-alloying strategy was investigated. The large introduction of anions (N3-) and cations (Nb5+,Ta5+) in the lattice was found to be an efficient way to reduce the band gap energy of TiO2, allowing absorption of photons in the visible range. A parametric study on the pulsed laser deposition of co-catalysts (cobalt, nickel) on TiO2 NTs was performed. The chemical composition of the co-catalysts can be controlled with the background atmosphere used during the deposition. Under the optimal conditions determined after this study, a significant improvement of photoelectrochemical hydrogen production under both solar and visible light was reached. Combining the co-alloying approach and the co-catalysts deposition leads to tripling the hydrogen production under solar light. In order to have a better understanding of the mechanisms involved, more specific studies have been performed

46

Resano-Garcia, Amandine. "Élaboration par ablation laser en milieu liquide de nanoparticules métalliques : caractérisation et modélisation des réponses plasmoniques des nanoparticules d’or et d’argent." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0320/document.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Les nanoparticules métalliques (NPs) présentent des propriétés optiques (PO) uniques provenant de l’oscillation collective de leurs électrons. Cet effet se traduit par l'émergence d'une bande plasmon dont les caractéristiques peuvent être modulées par la taille, la forme, la nature des NPs et le milieu hôte. Il existe de nombreuses méthodes pour la préparation de ces NPs, l'une d'entre elles est l'ablation laser en milieu liquide (ALML). Cette technique offre certains avantages comme la simplicité, l’adaptabilité et des NPs dépourvues de contamination. Ses principaux inconvénients sont la productivité et le contrôle de la taille et de la forme des NPs. Ce travail est consacré à l'élaboration de NPs d’Ag par l’ALML et à l'étude théorique de leurs PO. Nous donnons dans ce manuscrit, les résultats de l'optimisation des paramètres d'élaboration conduisant à l'obtention de distributions en NPs reproductibles et contrôlées. Les PO de ces NPs sont mesurées et comparées à des modèles physiques spécifiques basés sur la théorie des milieux effectifs (EMT). L'EMT, telle que le modèle de Maxwell-Garnett, permet de décrire les PO de NPs monodisperses. Cependant, les voies de préparation classiques conduisent inévitablement vers des NPs montrant une distribution de forme et de taille qui induit des changements drastiques sur leurs PO. Le modèle SDEMT est proposée pour le calcul de la fonction diélectrique effective et du coefficient d'absorption de solutions colloïdales de NPs métalliques. Contrairement à Maxwell-Garnett, ce modèle donne une meilleure description des spectres d'absorption et d’ellipsométrie mesurés sur des échantillons contenant des NPs d’Ag et d’Au
Metal nanoparticles (NPs) exhibit unique optical properties (OP) coming from the collective oscillations of their electrons. This effect is translated by the emergence of a band of plasmon, the characteristics which can be modulated by the size, the shape and the nature of the NPs as well as by the environment of the host. There are many methods for the preparation of NPs, and one of them is the pulsed-laser ablation in liquid (PLAL). This technique offers some advantages such as simplicity, versatility and surface NP without contamination (reducing agent residues and/or stabilizers). Its main drawbacks are the lacks of productivity and control of the NP size and shape. This work is devoted to elaboration of Ag NPs by PLAL and theoretical investigation of their OP. We give here the results about the optimization of elaboration parameters leading to obtaining reproducible and controlled distributions of Ag NPs. The OP of these NPs are measured and compared to specific physical models based on the effective medium theory (EMT). Classical EMT such as Maxwell Garnett approximation allows describing the OP of monodisperse NPs. However, conventional preparation routes unavoidably conduct to NPs showing a shape and a size distribution which induces drastic changes in the OP. A SDEMT model which considers the shape dispersion is proposed for the calculation of the effective dielectric function and absorption coefficient of colloidal solution of metal NPs in water. Contrary to the conventional theory, this model gives a better description of the measured absorption and ellispometry spectra of sample containing Ag and Au NPs

47

Perna, Paolo. "Manganites à magnétorésistance colossale pour la réalisation de capteurs." Phd thesis, Université de Caen, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00262254.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

La croissance de couches minces épitaxiées de La0.7Sr0.3MnO3 a été réalisée sur différents substrats, dont SrTiO3 (001), (110), vicinal et Si. La conception de bolomètres et de dispositifs spintroniques est donc envisageable. Différentes techniques de dépôt ont été utilisées: la pulvérisation cathodique, l'ablation laser pulsée, assistée ou non par RHEED (Reflection High Energy Electron Diffraction). Les échantillons ont été caractérisés par diffraction de rayon X, en étudiant particulièrement l'épitaxie et la contrainte dans les couches. Des analyses complémentaires de RHEED, de LEED (Low Energy Electron Diffraction), et de STM/AFM (Scanning Tunneling/Atomic Force Microscopies) ont été également réalisées, ainsi que des mesures de résistivité et d'aimantation en fonction de la température. L'effet de l'orientation du substrat SrTiO3 a ainsi été montré. Trois dispositifs spintroniques utilisant une couche morte, des surfaces vicinales ou l'injection de spin sont finalement présentés.

48

Weng, Xiaorong. "Epitaxial CoxNi1-x nanowires in SrTiO3 matrix : growth, structure and control of magnetic anisotropy." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS418.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Cette thèse décrit l’étude de l’auto-assemblage de nanofils ferromagnétiques de CoxNi1-x épitaxiés dans une matrice de SrTiO3. Ce système est elaboré par ablation laser pulsé. Profitant du dépôt séquentiel des fils et de la matrice, le diamètre des nanofils est contrôlé dans la gamme de 1,7 à 5,3 nm. En raison du désaccord de paramètre de maille entre les fils et la matrice, les nanofils sont dilatés axialement. Cette déformation décroît lorsque le diamètre des fils augmente, dans la gamme de 2-4%. L'anisotropie magnétique des nanofils résulte de la compétition des anisotropies magnétostatique et magnétoélastique. L'effet magnétostatique favorise un axe d'aimantation facile le long de l'axe des fils. La contribution magnétoélastique introduite par la déformation dépend de la constante de magnétostriction et de la déformation. Elle est uniaxiale, négative pour Ni et positive pour une concentration de Co d'environ 20% et plus. Sous une déformation supérieure à 0,8%, l’anisotropie magnétoélastique prédomine, faisant de l’axe des fils un axe d'aimantation dur pour Ni. Pour les nanofils de CoNi, la grande déformation renforce le caractère facile de l’axe des fils. Il en résulte une augmentation de la température de blocage par rapport à la température ambiante, indiquant une augmentation de la stabilité thermique de l'aimantation. Une étude spectroscopique des moments magnétiques de spin et d'orbite met en évidence le fait que l'anisotropie du moment orbital peut être corrélée à l'anisotropie magnétoélastique. Le contrôle de l'anisotropie magnétique par la déformation ou le diamètre est un bon point de départ pour la construction de structures nanomagnétiques 3D
This thesis describes the study of self-assembled epitaxial ferromagnetic CoxNi1-x nanowires in SrTiO3 matrix. This system is grown by pulsed laser deposition. Taking advantage of the sequential deposition of wires and matrix, the diameter of nanowires is controlled in the 1.7-5.3 nm range. Due to the lattice mismatch between wires and matrix, nanowires are in tensile axial strain. The strain decreases with increasing diameter and is in the 2-4% range. Large strain is thus achieved in this vertically aligned nanocomposite structure. The total magnetic anisotropy of the nanowires reflects the competition of the magnetostatic and magnetoelastic anisotropies. The magnetostatic effect favors an easy magnetization axis along the wire axis. The magnetoelastic contribution introduced by the tensile strain depends on the magnetostriction constant and the strain. It is uniaxial, negative for Ni and positive for Co concentration of about 20% and above. Under a strain larger than 0.8%, the magnetoelastic anisotropy dominates in magnitude the magnetostatic one, leading the wire axis to be a hard magnetization axis for Ni. For CoNi alloy nanowires, the large strain reinforces the easy character of the wire axis. This results in the enhancement of the blocking temperature over room temperature, indicating the increased thermal stability of magnetization. A spectroscopic study of the spin and orbital magnetic moments evidences the fact that the anisotropy of the orbital moment can be correlated with the magnetoelastic anisotropy. The control of the magnetic anisotropy by the strain or the diameter is a good starting point for the construction of 3D nanomagnetic structures

49

Yang, Fan. "Bruit en 1/f de films minces de manganite La0,7Sr0,3MnO3 pour application en bolométrie." Phd thesis, Université de Caen, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00130063.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

Les films minces de manganites ont un fort de coefficient de température à température ambiante et sont donc potentiellement intéressants pour la réalisation de microbolomètres non refroidis. Cependant, l'étude approfondie du bruit à basse fréquence dans ces matériaux est nécessaire avant d'envisager de réelles applications. Ce travail de thèse a été consacré à l'étude du coefficient de température et du bruit en 1/f dans des couches minces de La0,7Sr0,3MnO3 (LSMO). Les couches de LSMO étudiées ont été déposées sur deux substrats différents (SrTiO3 et (LaAlO3)0,3(Sr2AlTaO6)0,7) par ablation laser pulsé. La mise en forme des motifs avec différentes géométries a été effectuée par photolithographie et gravure ionique. Les échantillons connectés en quatre points sont mesurés à l'aide d'un amplificateur ayant un très faible niveau de bruit blanc (1,3 nV.Hz-1/2) et une très basse fréquence de recouvrement (10 Hz). Les mesures de diffraction de rayons X, d'aimantation, de magnétorésistance et de R(T) ont permis de connaître les propriétés générales des films. Nous avons cherché à vérifier la relation de Hooge (en fonction de la fréquence, du courant de polarisation et de la géométrie des motifs). Les mesures de bruit dans la gamme de température de 300 à 400 K indique l'absence l'excès de bruit au passage de la transition de phase. Des valeurs de paramètre de Hooge de l'ordre de 1 à 3 ont été mesurées, ce qui place ces résultats parmi les meilleurs publiés. Nous avons enfin estimé les performances d'un microbolomètre à partir de mesure de R(T) et de bruit.

50

Grygiel, Clara. "Etude multi-échelle de la transition métal-isolant de films minces du composé V2O3." Phd thesis, Université de Caen, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00330541.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Abstract:

L'oxyde de vanadium V2O3, qui est le prototype des systèmes fortement corrélés, isostructural du corindon α-Al2O3, possède une phase métallique paramagnétique à la température ambiante. En dessous de 150K, une transition métal-isolant du premier ordre est observée et, est associée à une transition magnétique et structurale.
L'objectif de ce travail de thèse consiste à synthétiser et à caractériser du point de vue structural et physique des films minces du composé V2O3, déposés par ablation laser pulsé, sur des substrats de saphir (0001-Al2O3). L'influence de la contrainte induite par le substrat et l'épaisseur, sur les propriétés du matériau a été particulièrement étudiée. Pour cela, une étude multi-échelle de la structure et des propriétés de transport électronique a été réalisée. Tout en conservant la structure R-3c du composé massif, il apparaît que les contraintes modifient fortement le comportement électrique de V2O3. Les résultats mettent en évidence une évolution surprenante autour de l'épaisseur critique 220Å. Ainsi, les films épais incompressibles, sont métalliques sur toute la gamme de température et la transition métal-isolant du composé massif est supprimée. En revanche, les films fins présentent une transition métal-isolant, comme le composé massif, en dessous de 150K. Grâce à des mesures sur des microponts, nous avons montré qu'une séparation de phases mésoscopiques permet d'expliquer l'origine de l'évolution macroscopique de la résistivité, ainsi que de la dépendance qualitative en épaisseur.

Dissertations / Theses on the topic 'Dépôt par ablation laser pulsée'

Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles