Дисертації з теми "Isolants Mott – Propriétés électriques"
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Koussir, Houda. "Multiscale study of the electric field induced transition in the Mott phase of GaMo4S8 crystals and TaSe2 monolayers." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2024. http://www.theses.fr/2024ULILN004.
Анотація:
Dans le domaine de la physique de la matière condensée, les isolants de Mott sont essentiels pour explorer des phénomènes électroniques complexes, ayant des implications significatives pour la supraconductivité à haute température et les liquides de spin quantiques. Cette thèse porte sur deux types d'isolants de Mott qui se distinguent l'un de l'autre par leur dimensionalité : des cristaux de GaMo4S8 et des monocouches de 1T-TaSe2.Après avoir introduit leurs propriétés dans le premier chapitre, le second chapitre traite des techniques utilisées pour caractériser ces matériaux à l'échelle locale, d'une part la microscopie et spectroscopie à effet tunnel pour mener une étude structurale et électronique et d'autre part la microscopie à effet tunnel à pointes multiples pour effectuer des mesures de transport.Cette dernière technique a notamment servi à analyser le transport dans GaMo4S8. Nous nous sommes alors intéressés à la réponse du matériau aux champs électriques externes, examinant le champ électrique seuil en fonction de la géométrie des électrodes et explorant l'évolution temporelle des temps de commutation en relation avec les distances inter-électrodes. L'obtention de transitions volatiles ouvre la voie à des applications telles que l'opération d'un microneurone à température ambiante.Pour mieux contrôler les propriétés de transition de phase des isolants de Mott, il est intéressant de considérer des systèmes bidimensionnels dans lesquels le passage du courant est confiné dans le plan du cristal. Aussi, le dernier chapitre se rapporte à la phase 1T du TaSe2, épitaxiée sur des substrats semi-conducteurs de phosphure de gallium (GaP). Comme le révèle l'étude réalisée par microscopie à effet tunnel à basse température, les monocouches de 1T-TaSe2 ne présentent pas seulement la modulation de la densité de charge (étoile de David) caractéristique de la phase onde de densité de charge, mais aussi un motif de Moiré original dû à l'interaction de la monocouche avec le substrat de GaP. Dans cette phase, caractérisée par spectroscopie tunnel, une bande interdite a été mise en évidence, signature de l'état isolant de Mott à basse température. L'état de Mott est corroboré par des mesures de transport dépendant de la température, qui indiquent la persistance de la phase isolante jusqu'à 400 kelvins. De plus, des mesures spectroscopiques à distance pointe-surface variable ont montré l'existence de transitions isolant-métal à basse température. L'observation de telles transitions permet d'envisager l'utilisation de cette hétérostructure à grande échelle comme candidat potentiel en tant que matériau neuromorphiqueIn the realm of condensed matter physics, Mott insulators are essential for exploring complex electronic phenomena, with significant implications for high-temperature superconductivity and quantum spin liquids. This thesis investigates two types of such materials, distinguished by their dimensionality : GaMo4S8 crystals and monolayer 1T-TaSe2.After presenting their properties in the first chapter, the second chapter addresses the local-scale characterization techniques used to characterize both materials, namely scanning tunneling microscopy and spectroscopy for structural and electronic studies, and multi-tip scanning tunneling microscopy for transport measurements. The latter technique was particularly employed to analyze transport in GaMo4S8. The study then delved into the material response to external electric fields, examining the threshold electric field in relation to the electrode geometry and exploring the temporal evolution of switching times in connection with inter-electrode distances. The achievement of volatile transitions opens prospects for applications such as the operation of a microneuron at room temperature.To enhance the control over phase transition properties of Mott insulators, it is beneficial to consider two-dimensional systems where the current flow is restricted within the crystal plane. The final chapter focuses on the 1T phase of TaSe2, epitaxially grown on gallium phosphide (GaP) semiconductor substrates. Low-temperature scanning tunneling microscopy studies reveal that 1T-TaSe2 monolayers exhibit not only the characteristic charge density modulation (Star of David) of the charge density wave phase but also a unique Moiré pattern due to the monolayer interaction with the GaP substrate. Scanning tunneling spectroscopy has identified a bandgap, hallmark of the Mott insulating state. This state is further substantiated by temperature-dependent transport measurements that show the persistence of the insulating phase up to 400 kelvins. Notably, spectroscopic measurements with varying tip-to-surface distances have unveiled insulator to metal transitions at low temperatures. The observation of such transitions suggests that this large-scale heterostructure could be a material of choice for neuromorphic applications
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Amsalem, Patrick. "Etude spectroscopique de films de phtalocyanines adsorbés sur surfaces métalliques." Aix-Marseille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008AIX11082.
Анотація:
Les étapes initiales de la formation de films ultra-minces de métallo-phtalocyanines (ZnPc et ZnPcCl8) adsorbés sur des surfaces d’Ag(11) et Ag(110) ont été étudiées par Microscopie à effet tunnel, Diffraction d’électrons lents, Spectroscopie de photoélectrons et Spectroscopie de pertes d’énergie d’électrons lents à haute résolution. Sur les deux surfaces, l’auto-assemblage moléculaire des ZnPc et ZnPcCl8 donne lieu à la formation de films étendus et ordonnés à grandes distances. Les interactions entre molécules et surface entraînent, pour tous les systèmes étudiés, des modifications importantes des propriétés électroniques et vibrationnelles des molécules qui sont interprétées en termes de distorsions moléculaires et de transferts de charges du substrat vers les molécules. Les films monocouches dopés électroniquement montrent alors des propriétés isolantes ou métalliques suivant les détails structuraux fins de l’arrangement moléculaire. Ce lien entre propriétés structurales et électroniques est rationalisé en termes d’effets de corrélations électroniques : les films qui, en dépit du dopage, retiennent des propriétés isolantes peuvent être décrits comme des isolants de Mott-Hubbard. Ces résultats permettent une meilleure compréhension des phénomènes fondamentaux qui apparaissent aux interfaces molécules organiques/métal et sont susceptibles de s’appliquer à de nombreux systèmes constitués de molécules organiques adsorbées sur des surfaces solidesThe initial steps of the interface formation between metallo-phthalocyanines (ZnPc et ZnPcCl8) and Ag(111) or Ag(110) surfaces have been studied by Scanning tunnelling microscopy, Low-energy electron diffraction, Photoelectron spectroscopy and High-resolution electron energy loss spectroscopy. On both surfaces, the molecular self-assembly leads to the formation of long range ordered monolayers at room temperature. For each system, upon adsorption, the molecules are significantly distorted and charge transfers from the surface to molecules are detected. The resulting doped monolayers are found metallic or insulating, depending on the structural details of the molecular networks. This link between structural and electronic properties is rationalized in terms of electronic correlations. Consequently, the monolayers that retain insulating properties upon electronic doping can be described in terms of Mott-Hubbard insulator. Such results provide new insights for the understanding of the fundamental phenomena at organic/metal interfaces and are susceptible to be extended to other organics adsorbed on solid surfaces
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Guiot, Vincent. "Comportement hors équilibre des isolants de Mott sous champ électrique : transition résistive par effet d'avalanche électronique dans les composés AM4X8 (A=GA, Ge ; M=V,Nb,Ta;X=S,Se) et Ni (S, Se)2." Nantes, 2011. http://www.theses.fr/2011NANT2119.
Анотація:
La transition isolant-métal (TIM) de Mott, liée aux corrélations électroniques fortes, a été au cours du dernier quart de siècle au cœur de découvertes majeures (supraconductivité, magnétorésistance) en Physique du Solide. Cette transition est expérimentalement contrôlée par le dopage et la pression. En dépit d'un potentiel applicatif fort, la possibilité d'induire une TIM de Mott par un champ électrique est restée peu étudiée jusqu'ici. Récemment, une transition résistive originale induite par impulsion électrique a été découverte dans la famille de composés corrélés AM 4 X 8 (A = Ga, Ge; M= V, Nb, Ta; X= S, Se). Cette thèse débute par une exploration approfondie de l'état isolant de Mott de ces composés. Nous montrons ensuite que des champs électriques supérieurs à une valeur seuil Eseuil de l'ordre du kV/cm permettent de briser l'état isolant de Mott des composés. Ce phénomène, de nature purement électronique, peut être piégé pour induire une transition résistive non-volatile. Une étude de· la solution solide GaTa4(Se,Te) 8, développée à dessein, met alors en évidence la dépendance de Eseuil vis-à-vis du gap des composés. La comparaison avec le comportement sous champ électrique de semi-conducteurs conventionnels suggère fortement un mécanisme d'avalanche électronique, et non un effet Zener comme invoqué dans les études théoriques récentes. De plus, la dynamique de transition et le fort couplage électromécanique observés expérimentalement semblent reliés à l'état isolant de Mott des composés. Des études similaires de la solution solide Ni(S,Se)i et du composé organique K-(BEDT- TTF)2Cu[N(CN)2]Cl confirment la généralisation du même effet d'avalanche à d'autres isolants de MottDuring the last quarter of century, major breakthroughs in Solid State Physics (superconductivity, magnetoresistance) occurred in the vicinity of the Mott metal-insulator transition (MIT). This transition is due to electronic correlations and is usually controlled by electronic doping and by pressure. Despite its high applicative potential, control of the MIT by electric field still remains less studied. Recently, a peculiar electric pulse induced resistive switching (EPIRS) was discovered in the family of correlated compounds AM 4 X 8 (A= Ga, Ge; M= V, Nb, Ta; X= S, Se). In this PhD thesis, the Mott insulating electronic state of these compounds is firstly investigated. We show then that electric fields above threshold values E,h as low as I kV/cm allow to break the Mott insulating state of these materials. This phenomenon appears to be of purely electronic origin and can be pinned to cause a non volatile transition. A study of the new solid solution GaTa4(Se,Te)s, developed on purpose, demonstrates the E,h dependence with the Mott gap. Comparison with conventional semiconductors behaviour under electric field strongly suggests that this transition corresponds to an electronic avalanche, in contrast with theoretical predictions of a Zener effect. Peculiar dynamics of transition and strong electro-mechanical coupling experimentally observed are suggested to originate from the Mott insulating state of the compounds. A similar study of the Ni(S,Se)2 solid solution and of the organic compound K-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN) 2 ]Cl confirms the generalization of this electronic avalanche effect to other Mott insulators
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Haas, Vincent. "Caractérisation 3D des charges électriques dans les isolants polymères minces par imagerie thermoacoustique." Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU30169.
Анотація:
Une methode de mesure de charges electriques dans les isolants solides basee sur l'imagerie thermoacoustique a ete developpee. Son originalite est due a la possibilite de realiser des cartographies 3d des charges a differentes profondeurs et a differentes echelles. Le principe repose sur la generation par excitation laser d'une onde de chaleur qui se propage dans le materiau et qui engendre un deplacement relatif des charges a l'interieur de l'isolant. Le signal electrique qui en resulte est detecte par un capteur piezoelectrique (pvdf) et il est fonction de la distribution des charges et de la temperature dans le materiau. Le faisceau laser est focalise sur une zone dont le diametre est reglable, ce qui permet de selectionner differentes echelles de mesure. Un calcul tridimensionnel nous permet alors de modeliser la distribution de la temperature dans le volume. Une serie de mesures experimentales nous permet de justifier le modele utilise. Un traitement mathematique original base sur l'algebre spectrale a ete developpe et il permet d'extraire la distribution des charges du signal mesure. Le dispositif experimental a ete valide au prealable sur une diode de type schottky. Nous avons ensuite etudie la repartition volumique des charges sur des films polymeres minces de type polyethylene basse densite et polyethylenetherephtalate. Nous en avons deduit les cartographies 3d des charges a differentes profondeurs et a differentes echelles.
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Tran, Duy Chau. "Propriétés diélectriques de liquides isolants d'origine végétale pour applications en haute tension." Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10017.
Анотація:
Pour des raisons autant écologiques qu'économiques ou techniques, des huiles de base d'esters naturels ont été utilisées pour remplacer de l'huile minérale dans les appareillages basse et moyenne tensions. Ce travail consiste en étude de caractérisation d'un mélange des esters naturels de faible viscosité (RS50) basant sur l'huile de colza pour les applications dans les transformateurs haute tension. L'influence des facteurs humidité, température, teneur en particules ainsi que vieillissement thermique sur ses propriétés diélectriques telles que : permittivité, conductivité, pertes et rigidité électrique sous tension alternative a été mise en évidence. La RS50 présente une solubilité de l'eau élevée, la conductivité, la permittivité et les pertes plus élevées que celles de l'huile minérale mais ces différences sont réduites dans des huiles vieillies. Sa rigidité électrique en tension alternative est similaire à l'huile minérale, même après le vieillissement. Pourtant, une analyse des phénomènes de préclaquage et de claquage dans des configurations particulières ont montré que les esters naturels sont moins favorables pour les applications à haute tension que l'huile minérale. Parallèlement, des études méthodologiques ont été effectuées. L'intérêt d'une application de la méthode de mesure spectroscopique fréquentielle à la caractérisation des isolants liquides est la mise en évidence et la validité des conditions de mesure de la rigidité électrique du liquide isolant, ce qui est traditionnellement imposé suivant les normes, a été discutéeFor the environmental, economic or technical reasons, oils based on natural esters were used to replace mineral oil in electrical equipments in low and medium voltage. This work consists on characterization of a mixture (RS50) of low viscosity natural esters based on rapeseed oil for applications in high voltage transformers. The influence of humidity, temperature, particle content and thermal aging on its dielectric properties such as permittivity, conductivity, losses and electrical strength was highlighted. The RS50 has a high-water solubility, its conductivity, permittivity and losses are both higher than those of mineral oil but these differences are reduced in aged oils. Its electrical strength is similar to mineral oil even after aging. However, an analysis more precise of prebreak down and breakdown phenomena in specific configurations have shown that natural esters are less favorable for high voltage applications than mineral oil. In parallel, a methodological study was carried out. Advantage of using the frequency spectroscopy measuring method for the characterization of insulating liquids is highlighted. The validity of conditions for the dielectric strength measurement in the liquid insulation, which is traditionally imposed following the standards, was also discussed
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Hadid, Mohammed Abderahmane. "Conception d'un dispositif de mesure des charges injectées dans les polymères sous champ alternatif divergent : application au vieillissement électrique." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30249.
Анотація:
Ce memoire traite des phenomenes de vieillissement electrique des isolants polymeres sous contrainte alternative. Les materiaux etudies sont utilises dans l'isolation des cables haute-tension destines au transport de l'energie electrique (polyethylene). Notre travail consiste en la conception et la realisation d'un dispositif de mesure de la charge injectee en pointe d'electrode sous tension alternative sinusoidale. La sensibilite de la mesure est de l'ordre de 0,003 pc. Le principe de fonctionnement du dispositif est base sur la compensation de la charge capacitive et des pertes de l'echantillon, avec l'hypothese de la linearite des effets dielectriques avec la tension. L'ensemble experimental est pilote par micro-ordinateur. La configuration geometrique adoptee est une double-pointe asymetrique dans laquelle le rayon de courbure de l'electrode pointe est de quelques m. Celle-ci permet de simuler des defauts dans les isolants ou il y a amplification importante du champ electrique. De plus, elle permet de minimiser la capacite des echantillons (0,1 pf) necessaire pour rendre possible la detection de la charge injectee. Les resultats obtenus confirment l'existence d'une forte injection de charge dans les materiaux etudies a partir d'un champ de l'ordre de 1 mv/cm, dit champ critique d'injection. Le dispositif permet l'observation de micro-decharges d'amplitudes inferieures a 0,1 pc lorsque s'amorce la transition a l'arborescence electrique. Celles-ci sont confirmees par detection optique a l'aide d'un photomultiplicateur. La correlation entre les temps d'incubation de l'arborescence determines sous tension alternative et les champs critiques determines a l'aide du detecteur mis au point est etudiee
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Chailan, Jean-François. "Contribution des spectrométries mécanique et diélectrique à l'étude du vieillissement d'élastomères en ambiance nucléaire." Lyon 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LYO10236.
Анотація:
Deux elastomeres, epr (terpolymere ethylene-propylene-hexadiene-1,4) et hypalon (polyethylene chlorosulfone), constituant respectivement l'isolant et la gaine de cables electriques utilises en ambiance nucleaire ont subi des vieillissements thermique et radiochimique acceleres. Deux techniques peu courantes dans le domaine d'etude des elastomeres, les spectrometries mecanique et dielectrique, sont appliquees au suivi de ces vieillissements. Le vieillissement thermique d'epr affecte tres peu ses proprietes mecaniques dynamiques pendant une periode d'induction au-dela de laquelle le materiau est rapidement degrade. En revanche, la spectroscopie infrarouge, se revele sensible aux premiers stades de l'oxydation du materiau pendant la periode d'induction. La degradation thermique d'hypalon est visible des les courtes durees par les deux techniques spectrometriques. Plus particulierement, le maximum de l'angle de perte lors des relaxations mecanique et dielectrique diminue lineairement avec la duree du vieillissement. Ce comportement est attribue a trois phenomenes concomitants: perte de plastifiants, deshydrochloruration et reticulation. L'irradiation , dans les conditions de ces tests (100 (gy/h), dose maximale 100 kgy), ne modifie que le module caoutchoutique d'epr et encore dans de faibles proportions. Mais a l'instar du vieillissement thermique, les proprietes dielectriques, et specialement la permittivite sont beaucoup plus sensibles. Les phenomenes d'oxydation relativement faibles dans ce cas en sont responsables. Comme pour le vieillissement par la chaleur, les effets de l'irradiation se font sentir des les faibles doses sur les proprietes mecaniques et dielectriques d'hypalon. Mais cette fois, tant dielectrique et mecanique evoluent en sens contraire
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Guerret-Piecourt, Christelle. "Effets de la génération, de l'injection et du piégeage des charges électriques sur les propriétés des isolants." Habilitation à diriger des recherches, Ecole Centrale de Lyon, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00128125.
Анотація:
Les travaux de recherche exposés dans ce mémoire concernent principalement l'étude des phénomènes de génération, de transport et de piégeage des charges électriques dans les isolants, ainsi que leur influence sur les propriétés (frottement, adhésion, tenue au claquage...) de ces matériaux. Le but est d'accéder à la compréhension des mécanismes d'apparition, de propagation, de stockage et de déstockage des charges dans des matériaux divers, par l'intermédiaire d'une méthode de caractérisation originale, "la méthode miroir", par son couplage avec d'autres appareillages (machine à force de surface...) et en développant les modèles ou outils de simulations appropriés
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Dubost, Vincent. "Étude par microscopie/spectroscopie tunnel de la transition isolant/métal induite par pulses électriques dans GaTa4Se8." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066633.
Анотація:
Dans cette thèse, nous avons abordé par la microscopie/spectroscopie tunnel l'étude de deux phénomènes mettant en jeu les interactions entre électrons : la supraconductivité et la transition Métal/Isolant de Mott. L'étude par microscopie/spectroscopie tunnel du graphite intercalé supraconducteur CaC6 a permis qu'il s'agissait d'un supraconducteur bien décrit par la théorie BCSconventionnelle, avec un gap à température nulle de 1,6+/0,2 meV. Toutefois, un léger élargissement des structures spectroscopiques témoignait d'une légère anisotropie du paramètre d'ordre dans le plan ab. Nous avons pu extraire par l'imagerie du réseau de vortex une longueur de cohérence extrapolée à température nulle de 38 nanomètres. La seconde partie du manuscrit est constitué par l'étude de la transition Isolant-Métal induites par pulses électriques dans GaTa4Se8, qui est un isolant de Mott faible, proche de la transition Isolant Métal. L'application du pulse électrique entraine l'apparition de zones métalliques dans une matrice isolante au sein du volume du matériau,ce qui fournit une explication des modèles phénoménologiques développés suite aux mesures de transport. De plus, l'application de rampes de tension lors des mesures spectroscopiques induit une transition Isolant-Métal locale, et pour des tensions encore plus élevées (V > 1. 0V), on observe un gonflement de la surface sous l'effet du champ électrique. L'étude du composé dopé en électrons de formule Ga0,91Zn0,15Ta4Se8 montre que si le dopage induit effectivement une métallicité, la transition observée sous pulse se rapproche plus d'une transition induite par une modification du rapport t/U que d'une transition induite par dopage. Ce manuscrit pose la question de savoir si ces phénomènes sont intrinsèques à GaTa4Se8 ou généralisables aux autres isolants de Mott faiblesIn this PhD thesis, we have studied using scannng tunneling microscopy/spectroscopy the two main phenomena due to interactions between electrons : superconductivity and Mott Metal-Insulator transition. The study of the intercalated graphite CaC6 show that this superconductor is well described by conventionnal BCS theory with a zero temperature gap of 1. 6 +/-0. 2 meV, even if a small spectroscopic broadening suggest a weak anisotropy in the ab plane. The imaging of vortex lattice give for the coherence length extrapolated at zero temperature 38 nanometers. The main part of the manuscript is dedicated to the study of the Electric Pusle Insulator-Metal Transition in the weak Mott Insulator GaTa4Se8. The application of the electric pulse induces the formation of metallic zones in a insulating matrix in the bulk material. These observations provides a natural explanation for the phenomenological model used in transport measurements. The application of voltage sweeps during spectroscopic measurements trigger a local Insulator-Metal transition and for increased biases (V>1. 0V), one can observe a inflation of the surface as an effect of the electric field. The study of electron doped compound Ga0,91Zn0,15Ta4Se8 show that if doping induce a metallicity, the transition induced by the electric pulse is closer to a bandwith controled transition rather than a doping controled transition. This manuscript set the question if this phenomena isintrinsic to GaTa4Se8, or general to the other weak Mott insulators
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El, Ourzaz Lahcen. "Mesures diélectriques et caractérisation de matériaux moléculaires." Lyon 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LYO10064.
Анотація:
Les mesures dielectriques font souvent figure de parent pauvre dans les etudes fondamentales concernant les materiaux moleculaires. Cependant on montre, dans un premier chapitre, l'importance de ces mesures pour une interpretation au moins phenomenologiques de la reponse de ces materiaux a une excitation electrique. Dans un deuxieme chapitre, l'appareillage utilise est decrit. Le chapitre iii est l'un des plus importants de la these: il permet la comparaison des proprietes electriques du polyacetylene sous forme trans, la synthese ayant ete realisee soit par la methode de shirakawa, soit par la methode de durham. On a utilise tout d'abord la methode des thermocourants de depolarisation et discute a partir des resultats experimentaux obtenus l'allure de la distribution des temps de relaxation: on a utilise pour cela plusieurs modeles: modele de distribution de van turnhout, modele gaussien de namira, modele de cole et cole. La comparaison des deux derniers modeles permet de rendre compte des resultats experimentaux. Le quatrieme chapitre est consacre a une breve revue des proprietes essentielles des composants organiques, en particulier des phtalocyanines-phtalocyanines de metaux divalents, pczn, pcni, et bisphtalocyanines de terres rares, pc#2lu et pc#2tm. On insiste sur les proprietes remarquables de la bisphtalocyanine de lutetium. Les resultats experimentaux des mesures dielectriques sont donnes au cinquieme chapitre. On etudie les proprietes dielectriques de multicouches sio#2pc (dope ou non) au ou aluminium, puis sio#2pc#1pc#2au, le wafer de silicium servant de contre electrode. L'importance primordiale des etats interfaciaux pc/sio#2 ou pc/isolant est mise en evidence
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Louis, Christel. "Mélanges de polysulfones avec un élastomère acrylate : caractérisation morphologique et thermo-mécanique." Toulon, 2001. http://www.theses.fr/2001TOUL0002.
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Babicz, Sylvain. "Etude diélectrique des isolants plats anodisés pour la conception de machines électriques." Thesis, Artois, 2016. http://www.theses.fr/2016ARTO0204/document.
Анотація:
L’augmentation de la classe de température des machines électriques tournantes atteint son maximum avec des vernis organiques spéciaux pouvant supporter jusqu’à 280 °C. La rupture technologique se trouve alors dans la substitution d’un vernis organique par une matière inorganique. La famille des céramiques répond aux critères. Ces céramiques sont de bons diélectriques et résistent à de fortes températures. Dans ces travaux, le conducteur étudié se présente sous la forme d’un ruban et se compose d’une âme conductrice en aluminium, dont la couche isolante a été obtenue par le processus électrochimique d’anodisation. Ce processus permet de faire croître sur l’aluminium une couche d’alumine de quelques micromètres. L’objectif de ces travaux de thèse est de caractériser ce type de conducteur pour démontrer la possibilité ou non de l’utiliser comme conducteur pour la réalisation de bobinages pour des machines dites « hautes températures », pouvant fonctionner jusqu’à des températures ambiantes de 400 °C. Des mesures de TADP, TEDP, tensions de claquage sont effectuées sous des conditions environnementales variables (hautes températures, températures négatives, humidité variable). Les actionneurs réalisés avec ce type de conducteur seront alimentés par un convertisseur provoquant des fronts raides et des surtensions. Un modèle théorique de bobine est donc proposé, basé sur l’étude du spectre d’impédance de celle-ci, et permettant de prédire l’amplitude du premier dépassement suite à un front raide. L’amélioration de l’isolation des bobines se fait par une imprégnation à l’oxyde de bore, après confection des bobines, renforçant la couche d’alumine sur les bords du rubanThe use of state of the art organic enamels, capable to withstand 280 °C, makes the temperature class increase of electrical machine reaching its maximum. A technological breakthrough can be found by the substitution of organic enamel by a ceramic based insulation. Those materials are good dielectrics and their temperature resistance is very high compared to a classical technology. In this work, the studied conductor is an aluminum tape which insulation is obtained by an anodisation, an electrochemical process. This surface treatment makes the aluminum oxidizing: a thin layer of a few micrometres is obtained, thus representing the insulation layer of the conductor. The objectives of those PhD works is to identify and characterize this particular type of conductor so as to demonstrate the ability of using an anodized aluminum tape to makeelectrical machine running up to 400 °C. Measurements of PDIV, PDEV, and breakdown voltage are carried under various environmental conditions (temperatures varying from -70 °C up to 650 °C, variable humidity level). The use of an inverter to supply this high temperature machine induces steep fronts and over voltages. As a consequence, a theoretical model of a coil, made with this kind of conductor, is then proposed and based upon the impedance spectrum of the coil. The aim of this model is to help the designer to predict the first over voltage amplitude and to make the insulation of the first coil according to that. At least, a coil insulation improvement is depicted, using boron oxide: an impregnation is held to reinforce the alumina layer on the edge of the tape
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Paillet, Philippe. "Effet du procédé de fabrication des isolants sur la charge d'espace créée par rayonnements X : application aux technologies silicium sur isolant." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20042.
Анотація:
Notre etude porte sur les proprietes de piegeage de charges induit par rayonnement x dans les oxydes enterres des technologies silicium sur isolant. Nous avons plus precisement etudie differentes variantes d'oxyde synthetisees par implantation ionique d'oxygene dans le silicium (procede simox). Dans une premiere partie, nous avons recense les principaux defauts structuraux identifies dans sio#2 amorphe puis propose une synthese des defauts electriquement actifs. Apres avoir etabli une approche analytique du piegeage de charges dans les isolants, nous avons tente de relier les derives electriques induites par l'irradiation dans les dispositifs mos (metal-oxyde-semiconducteur) aux parametres physiques des defauts, en terme de densites de pieges et de sections efficaces de capture. D'une part, en agissant sur les variables d'environnement (champ electrique, temperature), nous avons montre l'existence d'un piegeage d'electrons dans les oxydes enterres, et identifie son origine technologique. D'autre part, des mesures d'evolution post-irradiation nous ont permis d'etablir que la charge nette piegee dans l'oxyde est largement distribuee sur des niveaux profonds de la bande interdite de l'isolant. Enfin, nous avons etendu notre etude du piegeage de charges aux materiaux a forte constante dielectrique (zircone stabilisee yttrium, oxyde de tantale)
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Mary-Tomic, Dominique. "Mise en évidence et étude de la luminescence des polymères isolants sous champ électrique ou en interaction avec un plasma froid : application au diagnostic." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30241.
Анотація:
L'etude porte sur les phenomenes de luminescence des polymeres isolants utilises en genie electrique lorsqu'ils sont soumis a un champ electrique ou apres interaction avec un plasma froid. Les polymeres concernes sont le polyethylene, le polypropylene, l'hexatriacontane, le polyethylene terephthalate, le polyethylene 2-6 naphtalene et un polyimide. L'objectif est la comprehension des transformations irreversibles des proprietes de ces materiaux induites par un champ eleve ou par des especes actives du plasma. Les mecanismes a l'origine de la luminescence dans les polymeres sont rappeles. Une analyse bibliographique situe le travail effectue dans son environnement scientifique. Les caracteristiques des polymeres et le dispositif experimental sont decrits. Les resultats concernant l'electroluminescence sont presentes et discutes. En ce qui concerne les mecanismes d'excitation, deux processus differents ont ete mis en evidence: les etats excites sont crees soit par recombinaison de charges, soit par impact de porteurs chauds. La nature des centres luminescents est discutee par comparaison des spectres d'emission et des spectres de photoluminescence. Les resultats de la luminescence induite par un plasma froid sont ensuite presentes. L'analyse spectrale de l'emission en cours de traitement et decharge eteinte est realisee. On etudie de meme l'evolution temporelle de la luminescence de surface apres traitement et en fonction de la temperature (thermoluminescence). Il est enfin montre que l'electroluminescence est un outil diagnostic du vieillissement des polyolefines permettant de distinguer des populations d'echantillons vieillies et non vieillies, d'une maniere sensible
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Salles, Laurent. "Effets du bombardement ionique sur les propriétés électriques du polycarbonate et du PMMA : mesure de la résistivité superficielle, des charges d'espace et analyse de la graphitisation induite." Caen, 2013. http://www.theses.fr/2013CAEN2001.
Анотація:
Les polymères sont des matériaux appréciés dans l’industrie des composants électriques et électroniques pour leur caractère isolant en volume. Cependant cela est corrélé à de mauvaises propriétés antistatiques en surface. Des procédés tels que le bombardement ionique peuvent remédier à ce problème. Du polycarbonate et du polyméthacrylate de méthyle ont été implantés par des ions de différentes masses à des fluences, tensions d’extraction et flux d’ions variés. Les résistivités superficielles ont été mesurées et il s’est avéré que le traitement permet de les faire diminuer de 8 ordres de grandeurs, sans modifier la résistivité transversale. L’influence de chacun des paramètres d’implantation ionique a été étudiée : ils permettent tous de faire diminuer la résistivité superficielle quand ils augmentent. La densité des charges d’espace piégées au sein des polymères implantés a été étudiée au moyen de la Méthode à Ondes Thermiques Alternatives. Les échantillons qui ont subi les traitements les plus puissants voient leur densité de charges d’espace diminuer. Les modifications des propriétés électriques engendrées par ce type de traitement sont attribuées dans la littérature à la formation de nano-clusters de graphite. Des mesures par spectrométrie Raman ont été effectuées pour en détecter la présence. Certains des échantillons les moins résistifs présentent bien les marqueurs de cette forme de carbone tandis que d’autres non, probablement en raison de la trop faible profondeur d’implantation. L’analyse d’un échantillon très résistif a curieusement également révélé qu’il contenant des nano-clusters de graphitePolymers are well appreciated materials in the field of electric and electronic components manufacturing, due to their excellent volume insulating properties. However, they have poor surface antistatic properties. Processes like ion bombardment can solve this problem. Polycarbonate and polymethylmethacrylate have been implanted by ions of various weights at different fluences, extraction tensions and ion flows. Surface resistivity has been measured and it has been demonstrated that this treatment makes these values decrease up to 8 orders of magnitude, without changing the volume resistivity. The influence of each parameter has been studied: all of them make the resistivity decrease when they increase. Space charges trapped into the matter have been studied by the means of the Alternating Thermal Waves Method. The samples that have been treated on the strongest conditions are the ones with the lowest space charges density. Formation of graphite nano-clusters is reported in scientific publications to be the cause of the change in electrical properties. Raman spectrometry analyses have been performed to detect this change in chemical structure. Some of the less resistive samples exhibit the signs of this kind of carbon whereas others do not, probably because of their lower implantation depth. The analysis of one very resistive sample has surprisingly revealed that he also contains graphite nano-clusters
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Vallayer, Bruno. "Développement d'une méthode de caractérisation des matériaux isolants : la méthode du miroir : Application à l'étude des propriétés de charge d'oxydes." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1995. http://www.theses.fr/1995ECDL0014.
Анотація:
Lorsqu'une charge electrique negative est piegee dans un materiau isolant, elle perturbe le fonctionnement d'un microscope electronique a balayage jusqu'a faire apparaitre a l'ecran une image distordue de l'echantillon, voire de la chambre du microscope elle-meme. Ce phenomene physique dit du miroir est connu depuis longtemps, et nous l'avons utilise pour mesurer la charge electrique negative piegee dans l'echantillon observe, apres bombardement de celui-ci par un faisceau electronique d'intensite et d'energie connues. Pour cela, il a ete necessaire de developper un modele theorique du phenomene qui s'est appuye sur des calculs de champ et de potentiel electrique par elements finis, ainsi que sur des calculs analytiques d'optique electronique qui nous ont permis de determiner les trajectoires des electrons en fonction des parametres du systeme. Nous avons ensuite utilise cette nouvelle methode baptisee methode du miroir, pour mesurer les proprietes de charge de plusieurs types de ceramiques: - les essais menes sur des ceramiques modeles recuites, pour la plupart monocristallines (MgO, Al2O3, Rubis, Y2O3, SiO2) ont permis de proposer un modele de piegeage qui explique les resultats experimentaux. - les essais menes sur les memes monocristaux non recuits ont permis, quant a eux de mettre en evidence l'influence de l'usinage sur les proprietes de piegeage. - enfin, nous avons utilise des ceramiques technologiques polycristallines pour mettre en parallele leurs proprietes de charge et leur resistance au claquage electrique. L'ensemble de ces resultats n'a pu etre interprete que grace a l'utilisation des concepts de la physique de la charge d'espace. L'association de cette theorie physique et de la methode du miroir en tant que nouvelle methode de caracterisation des isolants electriques s'est averee tres interessante pour l'etude du comportement des materiaux dielectriquesWhen a negative electrical charge is trapped in an insulating material, this charge change the opertion of a secondary emission microscope and an image of the chamber appears on the screen. This physical phenomena call "the mirror effect" is well known and we have used it in order to measure the net negative charge trapped in the observed sample, after irridiation of this sample by a high energy electron beam. It has been necessary to develop a theoritical model of the problem, based on electrical field numerical calculation by a finite element code and on analytical optical calculation of the electron trajectories as a function of the system parameters. Then, we have used this nex method, called "the mirror method", in order to determine the charging properties of different ceramics : the tests performed on some "perfect" single-crystal ceramics (MgO, Sapphire, Rubis, SiO2, Y2O3), after recrystalisation, allow to propose a trapping model wich explain the experimental results. The tests performed on the same single-crystals before the recrystalisation, have shown the influence of the machining of those materials on their trapping properties. Finally, some technological polycrystalline ceramics have been tested in order to link their trapping properties to their electrical breakdown behaviour. It has been possible to understand the different problems raised by these experimental results, thanks to some Space Charge Physics basis concepts. Associating this physical theory with an experimental method as the Mirro Method appears to be very interesting for the study of the behaviour of the dielectrical materials
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Chauvet, Christian. "Mise au point d'une méthodologie pour des essais de rupture a court terme en vue de la caractérisation des isolants synthétiques des cables haute-tension." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30073.
Анотація:
Le travail presente traite de l'evolution de la tenue dielectrique a court terme des isolants synthetiques. La methode repose sur l'analyse statistique d'un grand nombre de donnees concernant les tensions de rupture obtenues par application de rampes de tension sur des films polymeres (polyethylene reticule). Apres avoir souligne l'importance d'une telle evaluation dans le domaine des cables de transport d'energie, nous presentons les differents modeles statistiques utilises dans le domaine de la rupture. La methodologie mise au point concerne la procedure d'acquisition des donnees experimentales et le traitement statistique associe. L'analyse est fondee sur le modele de weibull generalisee avec trace des intervalles de confiance des distributions et recherche du seuil. Les parametres caracteristiques sont obtenus soit par une methode des moindres carres, soit par une methode de maximum de vraisemblance. La recherche de la signification physique des champs seuils de weibull necessite la connaissance des mecanismes de rupture. A cette fin, l'influence de divers parametres experimentaux est discutee (surface et rugosite des electrodes, epaisseur des echantillons). La methodologie mise au point est appliquee a l'evaluation du vieillissement electrique accelere d'isolants polyethylenes en presence d'eau
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Limelette, Patrice. "Propriétés de transport de systèmes électroniques fortement corrélés." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003545.
Анотація:
Les propriétés de transport des deux systèmes fortement corrélés (V0.989 Cr0.011)2O3 et k-(BEDT-TTF)2 Cu[N(CN)2]Cl ont été étudiées au voisinage de la transition de Mott en fonction de la température et de la pression. La technique de pression variable, à haute et basse températures, a permis de déterminer les domaines de coexistence métallique et isolant définis par les lignes spinodales des hystérésis jusqu'au point critique terminal (TC, PC). L'analyse du comportement critique de la conductivité du composé (V0.989 Cr0.011)2O3 a révélé une complète analogie avec la transition liquide-gaz en accord avec les prédictions obtenues dans le cadre du modèle DMFT. Nous avons ainsi montré par une analyse d'échelle que la classe d'universalité de la transition de Mott dans ce composé était celle du modèle d'Ising 3D. Dans les deux systèmes, nous avons mesuré dans la phase isolante à basse température ( TT*) entre le régime métallique incohérent et un régime isolant.
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Reyes-Melo, Martin Edgar. "Modélisation des manifestations mécanique et diélectrique de la viscoélasticité des isolants organiques par la méthode de dérivation et d'intégration fractionnaire." Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30086.
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Khazaka, Rabih. "Étude du vieillissement de polymères isolants utilisés dans le packaging des modules de puissance haute température." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1454/.
Анотація:
La recherche permanente de l'intégration et/ou du fonctionnement dans des régions chaudes des dispositifs électroniques de puissance se traduit par une augmentation du niveau des contraintes électriques et thermiques imposées à tous leurs constituants. Cela concerne en particulier les constituants des modules de puissance. Comme suite à une étude bibliographique qui a permis d'analyser les différentes structures de packaging pouvant être adaptées à un fonctionnement à haute température, il ressort en particulier un besoin en couches diélectriques minces afin d'isoler les différentes parties du module. Dans ce contexte, les travaux ont porté sur la détermination de la limite d'utilisation en température de deux matériaux diélectriques polymères (un polyimide BPDA/PDA et un parylène fluoré PA-HT), pouvant être aptes à constituer la couche de passivation des puces de carbure de silicium, ou la couche intermétallique ou de protection de surface au sein des modules de puissance. Afin de parvenir à ce but, des caractérisations électriques à l'instant initial (t0) ont été menées sous hautes températures, jusqu'à 400 °C. Ensuite, l'évolution des propriétés (en particulier électriques) des matériaux durant le vieillissement thermique et thermo-oxydatif, à des températures supérieures ou égales à 250 °C, pour des milliers d'heures, a été mesurée et analysée. A t0, le champ de rupture moyen des matériaux reste élevé et supérieur à 2 MV/cm à 300 °C, pour les films les plus épais testés (8 µm). La conductivité DC, dans une gamme de température entre 300 °C et 400 °C, montre un comportement semi-résistif pour le BPDA/PDA et un comportement qui passe d'isolant à semi-résistif pour le PA-HT. Durant le vieillissement sous N2, aucune dégradation du BPDA/PDA n'est observée jusqu'à 360 °C. A 300 °C sous air, une stabilité de la tension de rupture lorsque ce dernier est vieilli sur substrat en silicium (Si), et une dégradation lente dépendante de l'épaisseur initiale lors du vieillissement sur substrat en acier inoxydable (A. I. ) sont observées. La dégradation se révèle surfacique liée à la présence de l'oxygène ambiant. Elle est d'autant plus prononcée que la température du vieillissement augmente, et apparaît alors également sur les substrats en Si. Le PA-HT déposé sur un substrat en A. I. A été vieilli sous air entre 300 °C et 360 °C. L'étude montre que ces films paraissent prometteurs pour les applications à 300 °C, avec une cristallisation isotherme qui affecte favorablement les propriétés diélectriques du matériau. Pour les températures plus élevées, une dégradation activée thermiquement apparaît et les films inférieurs à 5 µm d'épaisseur, ne peuvent pas dépasser 1000 heures de vieillissement sous air à 360 °C. Par conséquent, en se basant sur les propriétés électriques intrinsèques ainsi que sur leur évolution en vieillissement isotherme, les films de BPDA/PDA et de PA-HT semblent appropriés pour fonctionner pendant de longues durées à 300 °C sous air. Pour les températures plus élevées (360 °C), la stabilité sous air pour de longues durées reste problématique en particulier sur A. I. Par ailleurs, des solutions permettant de limiter la dégradation thermo-oxydative ou paraissant plus prometteuses, ainsi que des traitements thermiques permettant l'amélioration de la résistivité électrique à haute température à t0 sont proposésThe trend for integration and/or high ambient temperature operation of power electronics modules induces higher electrical and thermal stresses on their components. Based on a bibliographic study that allows evaluating different structures of packaging able to operate at high temperatures, thin dielectric layers are needed in order to insulate the different parts of the module. Therefore, the aim of this work was to define the potentiality of two dielectric polymers to operate at high temperatures (the first one is a polyimide BPDA-PDA and the second one is a fluorinated parylene PA-HT), and to be used as passivation layer for silicon carbide semiconductors or as dielectric layer between and on the metal frames. In order to reach the objective, characterizations of the dielectric properties up to 400 °C at the initial time (noted as t0) were performed. Then, the properties evolution (especially electrical ones) during the thermo-oxidative aging for temperature higher than 250 °C and long periods (several thousands of hours) were controlled periodically. At t0, the films show a good dielectric strength and the breakdown field remain higher than 2 MV/cm for the thicker tested films (8 µm). The DC conductivity show semi-resistive values for the BPDA-PDA between 300 °C and 400 °C and the values vary between resistive and semi-resistive ones for the PA-HT in the same temperature range. During the aging under N2, no degradation is observed up to 360 °C for BPDA-PDA polyimide. At 300 °C in air, stability of the breakdown voltage is observed when the BPDA-PDA is aged on Si substrate, while a slow degradation depending on the initial thicknesses is observed for films deposited on stainless steel substrate (S. S. ). This degradation, related to the oxygen presence in air, affect the surface layer and is thermally activated. The degradation appears also for BPDA-PDA on Si substrate at 360 °C in air. The PA-HT films were deposited on S. S. Substrates and aged in air at 300 °C, 340 °C and 360 °C. Results show the potentiality of the material for 300 °C application, with the occurring of cold crystallization that improves the low field dielectric properties. For the higher tested temperatures, thin films (5 µm) seem to be unsuitable for long periods applications and cannot pass 1000 hours at 360 °C. Hence, based on the initial dielectric properties and their evolution during the aging, the two polymers seems to be suitable for 300 °C applications. However, for higher temperatures (360 °C), the stability in air of the two materials, especially on the S. S. Substrate is not insured. Otherwise, solutions against the thermo-oxydative aging seem promising, and thermal treatments allowing the improvement of the electrical resistivity at the initial time are proposed
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Ambid, Matthieu. "Evaluation de nanocomposites polypropylène/silicate pour l'isolation électrique : étude des phénomènes de polarisation, de conduction et des propriétés optiques." Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/795/.
Анотація:
Ce travail de thèse porte sur des nanocomposites -NC- à matrice polyoléfine. Le but est d'apporter des éléments d'interprétation sur leurs propriétés macroscopiques. Nous avons étudié les propriétés électriques, optiques et physicochimiques de matériaux composites à base de matrices de polypropylène iso- et syndio-tactique; les dispersions appartiennent à la classe générique des silicates. Les moyens mis en œuvre concernent des mesures en analyse diélectrique dynamique, de courant dans le domaine temps, d'électroluminescence, de photoluminescence et de spectroscopie UV-visible. Une méthode d'inversion temps-fréquence a été mise en place : elle permet d'expliquer les transitoires de courants observés à partir des données fréquentielles et d'identifier les régimes de champ où des phénomènes non linéaires se produisentThis thesis focuses on polyolefin matrix nanocomposite. The goal is to provide an interpretation on their macroscopic properties. We studied electrical properties, optical and chemicophysical properties of composite materials based on iso- and syndiotactic polypropylene matrix and dispersions belong to the generic class of silicates. The means employed on measures dynamic dielectric analysis, current in the time domain, electroluminescence, photoluminescence and UV-visible spectroscopy. A method of time-frequency inversion was implemented : it allows to explain the transient currents observed from the frequency data and identify the regimes of field where nonlinear phenomena occur
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Henri, Victor. "Identification et analyse des marqueurs de vieillissement pour polymères isolants sous contrainte thermique en aéronautique." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30066.
Анотація:
Ces travaux s'inscrivent dans une problématique de détermination de marqueurs du vieillissement de polymères hautes performances pour des applications d'isolation électrique dans l'industrie aéronautique. La majorité des câbles de puissance est composée d'un enroulement successif de poly(tétrafluoroéthylène) PTFE et de poly(imide) PI. Ces recherches sont focalisées sur l'analyse des effets d'un vieillissement thermo-oxydatif sur la structure physico-chimique de ces polymères pour interpréter les modifications des propriétés thermomécaniques et électriques. Dans le cas du PTFE, les relaxations enthalpiques et mécaniques sont fortement impactées par l'évolution de la structure chimique due à un mécanisme de dégradation par dépolymérisation. Les valeurs de l'enthalpie de cristallisation et de l'amplitude du mode de relaxation mécanique ß associé à la transition cristal/cristal, peuvent être utilisés comme des marqueurs du vieillissement pour le PTFE. Pour le PI, les modifications de la structure chimique par un mécanisme de scission - recombinaison mettent en évidence la formations d'hétérogénéités impactant la sorption et le transport de charges électriques en spectroscopie diélectrique dynamique. L'évolution du mécanisme de diffusion ainsi que l'énergie d'activation de la conductivité électrique constituent des marqueurs pertinents du vieillissement pour le PIThis work deals with the determination of ageing markers of high-performance polymers for electrical insulation applications in aeronautics. Most of power cables are made of a successive winding of poly(tetrafluoroethylene) PTFE and poly(imide) PI. This research is focused on the effects of thermal ageing on the physico-chemical structure of these polymers in order to link them to changes in thermomechanical and electrical behaviours. For PTFE, enthalpic and mechanical relaxations are strongly impacted by changes in chemical structure associated to a depolymerisation mechanism. The values of the enthalpy of crystallization and of the amplitude of the ß mechanical relaxation associated with the crystal/crystal transition, can be used as markers of thermal ageing for PTFE. For PI, changes in the chemical structure associated to the scission - recombination mechanism, highlight the formation of heterogeneities, modifying sorption process and electrical charge transport as measured in broadband dielectric spectroscopy. The evolution of the diffusion mechanism and of the activation energy of the electrical conductivity, constitute pertinent ageing markers for PI
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Dubost, Vincent. "Étude par microscopie/spectroscopie tunnel de la transition isolant/métal induite par pulses électriques dans GaTa4Se8." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00496843.
Анотація:
Dans cette thèse, nous avons abordé par la microscopie/spectroscopie tunnel l'étude de deux phénomènes mettant en jeu les interactions entre électrons : la supraconductivité et la transition Métal/Isolant de Mott. L'étude par microscopie/spectroscopie tunnel du graphite intercalé supraconducteur CaC6 a permis qu'il s'agissait d'un supraconducteur bien décrit par la théorie BCS conventionnelle, avec un gap à température nulle de 1,6+/0,2 meV. Toutefois, un léger élargissement des structures spectroscopiques témoignait d'une légère anisotropie du paramètre d'ordre dans le plan ab. Nous avons pu extraire par l'imagerie du réseau de vortex une longueur de cohérence extrapolée à température nulle de 38 nanomètres. La seconde partie du manuscrit est constitué par l'étude de la transition Isolant-Métal induites par pulses électriques dans GaTa4Se8, qui est un isolant de Mott faible, proche de la transition Isolant Métal. L'application du pulse électrique entraine l'apparition de zones métalliques dans une matrice isolante au sein du volume du matériau, ce qui fournit une explication des modèles phénoménologiques développés suite aux mesures de transport. De plus, l'application de rampes de tension lors des mesures spectroscopiques induit une transition Isolant-Métal locale, et pour des tensions encore plus élevées (V > 1.0V), on observe un gonflement de la surface sous l'effet du champ électrique. L'étude du composé dopé en électrons de formule Ga0,91Zn0,15Ta4Se8 montre que si le dopage induit effectivement une métallicité, la transition observée sous pulse se rapproche plus d'une transition induite par une modification du rapport t/U que d'une transition induite par dopage. Ce manuscrit pose la question de savoir si ces phénomènes sont intrinsèques à GaTa4Se8 ou généralisables aux autres isolants de Mott faibles.
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Huang, Xiao Lin. "Étude de l'évolution de la morphologie et des propriétés électriques du polytétrafluoroéthylène (PTFE) pour des applications aéronautiques en hautes températures (250 - 400 °C)." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2490/.
Анотація:
L'utilisation des isolants électriques organiques pour les câbles électriques possède de nombreux avantages, telles que leur souplesse, leur légèreté, des bonnes propriétés diélectriques, etc. Ils sont notamment très utilisés dans le domaine aéronautique. Dans un environnement de fonctionnement réel des isolants organiques, nombreux facteurs peuvent diminuer leur performance d'isolation au cours du temps : l'oxygène, l'humidité et le sel dans l'atmosphère, l'élévation de température, l'application d'une tension de service, la vibration des machines, les phénomènes de rayonnement, etc. Avec le développement technologique et la nouvelle conception des machines de plus en plus performantes, les contraintes subies par les isolants peuvent devenir plus sévères. L'étude sur le vieillissement et la dégradation des matériaux diélectriques, dans ce contexte, devient de plus en plus importante. Les isolants organiques que nous avons étudiés sont utilisés comme isolants électriques pour la conception des câbles d'allumage des hélicoptères. Le câble d'allumage se situe dans une zone chaude proche du moteur, où les isolants fonctionnent dans un environnement sévère (haute température, champ électrique élevé, présence d'humidité et d'oxygène, etc. ). Pour les nouvelles générations de moteur, la température maximale de fonctionnement est plus élevée (environ 350 °C), cette contrainte thermique peut provoquer une accélération de la fin de vie de l'isolant et de sa fiabilité. Notre étude est focalisée plus particulièrement sur l'effet de ces contraintes thermiques sur le vieillissement et la dégradation des isolants organiques utilisés. L'objectif de ces travaux de recherche est de connaître les limites d'utilisation, et d'étudier les mécanismes du vieillissement et de la dégradation des isolants électriques, en utilisant des méthodes de caractérisation physico-chimiques, thermiques et électriques. Dans notre cas d'étude, l'extrémité du câble est reliée au connecteur de la bougie, l'isolant du câble (PTFE) peut subir une température d'utilisation maximale d'environ 340 °C, cette température est supérieure à son point de fusion (327 °C). Nous avons donc quantifié le comportement du PTFE avant et après son point de fusion. Deux types d'échantillons ont été caractérisés : des échantillons sous forme de films et sous forme de câbles. Afin d'étudier le vieillissement et la dégradation des isolants (PTFE et PI) dans des conditions proches de la réalité, ces échantillons ont été vieillis sous air à des températures constantes entre 250 et 400 °C pour des durées allant de quelques heures à quelques centaines d'heures. Nous avons ainsi caractérisé la stabilité thermique et les cinétiques de dégradation des isolants en utilisant plusieurs techniques expérimentales : ATG, FTIR, DSC. L'évolution de la structure chimique, de la morphologie moléculaire, de l'état de surface, de la rigidité diélectrique, des décharges partielles entre la gaine métallique et l'isolant du câble a aussi été caractériséeThe use of organic electrical insulators for electric cables has many advantages, such as their flexibility, lightness, good dielectric properties, etc. They are widely used in aeronautic domain. In a real operating environment of organic insulators, many factors may decrease their isolation performance over time: oxygen, moisture and salt spray in atmosphere, high temperature, application of operating voltage, machine vibration, radiation phenomena, etc. With technology development and new design of machines more efficient, insulators may undergo more severe stresses, therefore aging and degradation studies of dielectric materials in this context become more and more important. The organic insulators that we have investigated are used in electric insulators for ignition cables of helicopters. This kind of cable is located in hot area near engine, where electric insulators work in a severe environment (high temperature, high electric field, presence of moisture and oxygen, etc. ). For new generations of engine, the maximum operating temperature is much higher (approximately 350 °C), which may cause acceleration of end-of-life of insulator. Our research work particularly focuses on effect of thermal stress on aging and/or degradation of actually used organic insulators. The objective of our research work is study of usage limit, aging and degradation mechanisms of electric insulator, which is performed by physical-chemical, thermal and electrical characterization methods. The end portion of the cable is connected to the plug connector, cable insulator (PTFE) may undergo maximum operating temperature of about 340 °C, which is higher that the melting temperature (327 °C). Therefore we quantified the behaviour of PTFE at temperature higher than the melting point. We have two kinds of sample for characterization: thin films and cables. In order to study aging and degradation process of insulators (PTFE and PI) under conditions close to reality, samples were aged in air at constant temperatures ranging from 250 to 400 °C for durations ranging from several hours to several hundred hours. We have studies thermal stability, degradation kinetics, chemical structure and molecular morphology evolution of insulators by using several technics: TGA, FTIR, DSC. Chemical structure, molecular and surface morphology, dielectric strength evolution as well as partial discharges phenomena between metal sheath and cable insulator were also characterized
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Lahoud, Nadine. "Modélisation du vieillissement des isolants organiques sous contrainte électrique : application à la fiabilité des matériaux." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/517/.
Анотація:
L'objectif de cette étude a été d'améliorer la description du vieillissement des isolants organiques solides ou polymères sous contrainte électrique. De ce fait, une large étude bibliographique a été effectuée afin d'analyser, comparer et améliorer les scénarios de vieillissement des polymères isolants. Cette étude bibliographique a montré que, par souci de simplification, des paramètres pertinents ont été négligés dans la description du vieillissement électrique des polymères; à savoir leur structure hétérogène et la distribution de leurs propriétés. Cette étude présente une nouvelle approche sur le vieillissement des isolants organiques solides ayant pour premier objectif de prendre en compte la complexité de leur structure mise en évidence expérimentalement. Pour cela, le matériau a été assimilé à un ensemble de sites représentant des états énergétiques différents et donc des propriétés et une vitesse de vieillissement différentes selon chaque site. Les principaux paramètres en jeu au cours du processus de dégradation tels que la variation du volume spécifique, l'évolution de la rigidité diélectrique ainsi que la valeur locale du champ électrique ont été définis. L'expression du temps de retard de chacun des processus élémentaires de vieillissement en fonction de ces paramètres a été établie. Finalement une forme distribuée de ces temps de retard a été présentée. Notre approche phénoménologique est donc une approche multi-sites qui, complétée par une étude expérimentale, permettrait l'établissement d'une équation qui relierait le temps de vie de l'isolant aux différents paramètres en jeu tout en respectant leur distribution sur l'ensemble des sites au sein du polymèreThe aim of this study is to improve the description of solid organic insulators or polymers ageing under electrical stress. With this objective in view, the different ageing scenarios existing in the literature were analyzed, compared and improved. This theoretical study showed that many parameters related to their heterogeneous structure and the distribution of their properties were neglected in order to simplify the modelling. This study presents a new approach in the description of solid organic insulators ageing by taking into consideration their experimentally demonstrated structural complexity. In this approach, the polymer material has been assimilated to a set of sites representing different energy states, thereby different properties as well as ageing rates depending on each site. The principal parameters involved during the ageing process, such as the specific volume variation, the dielectric strength evolution and the local value of the electrical field have been defined. The expression of the retardation time specific to each elementary ageing process has been established. Finally, a distributed form of those retardation times has been presented. Our "phenomenological" approach is thus a multi-sites one permitting, along with an experimental study, to establish an equation relating the life time of polymer electrical insulators to the different parameters at play, all along respecting their distribution over the entire set of sites within the polymer
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Cherifi, Abderrezak. "Contribution à l'étude des charges d'espace dans les polymères isolants utilisés en H. T. Améliorations de la méthode de l'onde thermique." Montpellier 2, 1993. http://www.theses.fr/1993MON20020.
Анотація:
Le travail presente est une contribution a l'etude des phenomenes de charge d'espace dans les polymeres isolants utilises en h. T. La methode de mesure des densites volumiques de charge d'espace est celle de l'onde thermique. Plusieurs ameliorations ont ete apportees notamment dans la realisation d'un nouveau banc de mesure, dans la resolution analytique de l'equation de propagation de la chaleur et dans la deconvolution de l'equation integrale. Des mesures de charges d'espace sur divers polymeres ont permis de mettre en evidence le comportement du materiau isolant et le role de l'electrode
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Santana, José. "Mesure de charges d'espace dans les câbles de transport de l'énergie électrique." Montpellier 2, 1994. http://www.theses.fr/1994MON20030.
Анотація:
La mesure des charges d'espace dans les isolants synthetiques pour cables ht et tht a ete effectuee au moyen de la methode de l'onde thermique. Appliquee aux structures planes d'epaisseurs moyennes (plaques), elle a permis a travers l'etude de differents contacts isolant (prc)/semi-conducteur de determiner leur comportement face a des contraintes de vieillissement en tension, en temperature et en temps. Cette etude a permis ensuite de determiner la cinetique des charges et de reveler les energies d'activation grace au modele de conduction de zones a porteurs majoritaires. Appliquee directement aux structures cylindriques de fortes epaisseurs (cables ht et tht), elle se distingue par deux techniques de mesure differentes: le chauffage par l'exterieur (echelon de temperature) ou le chauffage par l'ame centrale (fonction de temperature). Ces deux techniques sont validees et offrent l'avantage d'etudier le produit industriel in situ. Les resultats montrent l'etat electrique du cable en fonction des contraintes: la sensibilite de la methode offre une analyse fine prometteuse pour l'avenir
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Saifi, Ali. "Contribution à l'étude des propriétés magnétiques des systèmes spinelles isolants CdCr2xIn2-2xS4 et ZnCr2xGa2-2xO4 : phases type verre de spin." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066519.
Анотація:
Ces systèmes présentent la percolation et la frustration. Le premier composé est ferromagnétique, tandis que le second présente des interactions antiferromagnétiques. On étudie en fonction de x les transitions de ces composés. Les transitions de phase du gallate ont été étudiées par effet Mössbauer. On a mis en évidence que pour x0,75 l'ordre magnétique tend vers un ordre caractéristique de la "vraie" phase verre de spin.
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Escaich, David. "Caractérisation et élaboration de couches de carbones amorphes hydrogènes à propriétés optiques par procédés plasmas." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30074.
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Brière, Benjamin. "Propriétés optiques de matériaux à fortes corrélations électroniques en conditions extrêmes." Thesis, Tours, 2018. http://www.theses.fr/2018TOUR4020/document.
Анотація:
Les matériaux à électrons fortement corrélés comptent parmi les systèmes les plus intrigants en raison de la richesse de leurs propriétés remarquables découvertes au cours de ces dernières décen nies telles que la supraconductivité haute Tc, la magnétorésistance colossale ou les conducteurs organiques. Lors de cette thèse, deux types de matériaux fortement corrélés récents ont été étudiés la quadruple pérovskite EuCu3fe4O12 et les conducteurs organiques type {Au(Et-thiazdt)2]. Le premier système présente une transition métal isolant à basse température (240K) tandis que le second transite isolant de MoU - métal sous pression. Grâce à des mesures de microspectroscopie infrarouge en conditions extrêmes, nous avons pu sonder l’électrodynamique de basse énergie de ces composés. Des calculs ab-initio de structure électronique nous ont alors permis de comprendre les mécanismes à l’origine des observations et de mieux connaître le rôle des corrélations électroniquesMaterials with strongly correlated electrons belong to the most intriguing systems in condensed matter physics due to their great variety of properties discovered during the last decades such as high temperature superconductivity, molecular conductors and colossal magnetoresistance. During this thesis, two types of strongly correlated materials have been studied: the quadruple perovskite EuCu3fe4Oi2 and the molecular conductors [Au(Et-thiazdt)2J. EuCu3Fe4Oi2 undergoes a metal to insulator transition at low temperature (240K), and [Au(Et-thiazdt)2J goes from a Mott insulator to a correlated metal state under high pressure. Infrared microspectroscopy measurements allowed us to probe the low energy electrodynamic of these systems. Ab-initio calculations were also used to understand the mechanisms of the transitions and the role of electronic correlations in the material
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Guffond, Raphaël. "Characterization and modeling of microstructure evolution of cable insulation system under high continuous electric field." Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS039/document.
Анотація:
Le sujet de cette thèse porte sur la compréhension et la modélisation du comportement électrique de système d'isolation soumis à un fort champ électrique continu. Les propriétés électriques du polymère sont directement pilotées par ses hétérogénéités chimiques et physiques présentes à plusieurs échelles. Dans cette étude, un nouveau modèle est développé ayant pour but de simuler l'évolution de la microstructure de polymère avec la température, le champ électrique et le temps et de simuler l'impact de cette évolution sur les propriétés électriques du polymère. Dans ce modèle, des matrices sont utilisées pour décrire la distribution de chacune des hétérogénéités et propriété électriques d'un polymère semi-cristallin. L'évolution de ces matrices de microstructure suit des lois génétiques dont la définition a été obtenue à partir d'une caractérisation fine des propriétés physicochimiques et électriques de matériaux spécifiques en fonction de la température et du champ électrique. Ces lois implémentées sont basés sur des calculs simples permettant un temps de résolution plus rapide comparativement aux autres modèles préexistants. Basée sur ces lois d'évolutions génétiques, le comportement électrique sous champ électrique continue de polymère isolant peut être simulé uniquement à partir d'une caractérisation physique et chimique de ce polymère. Le modèle est ainsi capable de reproduire le comportement électrique de plusieurs polymères semi-cristallins et de suivre les données expérimentales mesurées par ailleurs. Le modèle intègre plusieurs physiques tels que la diffusion, le transport ionique et le transport électronique, lui permettant ainsi de prendre en compte l'influence d'un grand nombre d'hétérogénéitésThis thesis presents a research work on understanding and modeling the electrical behavior of insulation system in cables subjected to high DC constraints. Electrical properties of polymeric insulation are directly related to their chemical and physical heterogeneities present at several scales. In this work, a new model is developed to simulate the modification over time of the microstructure in insulation polymers under electric field and temperature as well as the subsequent impacts on electrical properties. In this model, matrices are used to describe the distribution of each heterogeneity and electrical property in semi-crystalline polymer. When stressed under electric field and at temperature, matrices of microstructure evolve from implemented genetic laws. This simulated microstructure evolution yields to the simulation of electrical property changes over time at transient and steady state. To define these genetic laws, a detailed characterization of the physical, chemical and electrical properties of specific materials as a function of temperature and electric field is experimentally performed. Genetic laws are notably implemented to take into account the impact of the semi-crystalline structure and the presence of chemical residues in polymer electrical properties. Based on these genetic evolution laws, this modeling approach allows simulating DC electrical behavior of polymers only from their physical and chemical characterizations and reproduce accurately experimental electrical behavior with a faster solving time compared to other simulation methods
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Lagoute, Jérôme. "Images et fluctuations du courant sur surfaces métalliques et fils moléculaires adsorbés en microscopie à effet tunnel." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30068.
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Dougassa, Yvon. "Propriétés de transport et solubilité des gaz dans les électrolytes pour les batteries lithium-ion." Thesis, Tours, 2014. http://www.theses.fr/2014TOUR4035/document.
Анотація:
Lors du fonctionnement des batteries Li-ion, la dégradation progressive de l’électrolyte engendre la génération des gaz qui sont à l’origine du phénomène des surpressions dans ces dispositifs, et a pour conséquence des problèmes de sécurité. Cette thèse aborde l’étude de la solubilité des gaz issus des réactions de dégradation des électrolytes tels que le CO2, CH4, ou encore C2H4 dans plusieurs systèmes simples (solvants purs) ou complexes (mélanges binaires, ternaires et quaternaires avec sel de lithium), en fonction de la température, de la structure des solvants et des sels, ainsi que de leurs concentrations en solution. A cet effet, nous avons mesuré préalablement les propriétés volumétriques, de transport, ainsi que les pressions de vapeur des électrolytes formulés en fonction de la composition et de la températureThe performance and the safety of a lithium-ion battery depend to a great extent on the stability of the electrolyte solution, because the high voltage of the battery may cause the decomposition of lithium salt or organic solvents, which limits then the battery lifetime. During these degradations, several gases are, generally, generated like the CO2, CO, CH4 and C2H4, which induce in fact several problems related to the pressure increase inside the sealed cell. The main objective of this PhD thesis is to understand the key thermodynamic parameters which drive the gas dissolution in classical solvents and electrolytes. For that, several pure solvents and electrolytes have been firstly investigated to determine their volumetric and transport properties, as well as, their vapour pressure as the function of temperature and composition
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Houssat, Mohammed. "Nanocomposite electrical insulation : multiscale characterization and local phenomena comprehension." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30211.
Анотація:
Dans le domaine de l'isolation électrique, il a été démontré que les matériaux hybrides organiques/inorganiques nanocomposites (NC) assurent une nette amélioration de leur fonctionnement à haute température/haute tension et permettent aux systèmes d'isolation électrique de renforcer leurs propriétés diélectriques. Récemment, il a été démontré que certaines modifications des propriétés électriques telles que la permittivité, la rupture diélectrique, la résistance aux décharges partielles ou la durée de vie étaient souvent attribuées à l'interphase nanoparticule/matrice, une région où la présence des nanoparticules modifie les propriétés de la matrice. De plus, des études récentes montrent qu'une fonctionnalisation de la surface des nanoparticules permet une meilleure dispersion dans la matrice hôte. Cette meilleure dispersion affecte la zone d'interphase et joue également un rôle majeur dans l'amélioration des propriétés des nanocomposites. Cependant, le rôle de l'interphase reste théorique et peu de résultats expérimentaux existent pour décrire ce phénomène. Par conséquent, en raison de l'échelle nanométrique de l'interphase, une caractérisation de ses propriétés demeure un défi. Au cours de cette thèse, deux études principales sont menées afin de mieux comprendre la relation structure-propriété dans les polymères nanocomposites. Tout d'abord, la microscopie à force atomique (AFM) est utilisée pour effectuer simultanément des mesures qualitatives et quantitatives de ces zones d'interaction dans le nanocomposite polyimide/nitrure de silicium (PI/Si3N4). Le mode Peak Force Quantitative Nano Mechanical (PF QNM) dérivé de l'AFM révèle la présence de l'interphase en mesurant les propriétés mécaniques (module de Young, déformation ou adhérence). Le mode microscopie à force électrostatique (EFM) est utilisé pour détecter et mesurer la permittivité locale de la matrice et de l'interphases. Par ailleurs, l'objectif de ce travail est de présenter l'effet de la fonctionnalisation de surface des nanoparticules de nitrure de silicium (Si3N4) sur les régions d'interphase. Ces résultats quantitatifs, à la fois mécaniques et électriques, permettent de comparer la dimension et les propriétés des interphase autour des nanoparticules traitées et non traitées. Par conséquent, cette nouvelle approche de caractérisation de cette zone confronte les résultats expérimentaux à des modèles théoriques. Un nouveau modèle basé sur les résultats expérimentaux obtenus est proposé. De plus, la deuxième partie de cette étude présente une caractérisation macroscopique des propriétés et de la rigidité diélectrique des films de polyimide pur, du nanocomposite avec des particules traitées et non traités. Les résultats révèlent le rôle de l'interphase sur la réduction du phénomène de polarisation de l'électrode (PE) dû aux mouvements ioniques surtout à haute température. Pour les nanoparticules non traitées, ces effets sont moins importants en raison de la formation d'agrégats. En revanche, une diminution nette de la PE est obtenue en fonctionnalisant la surface des nanoparticules avec le silane comme agent de couplage. Enfin, la rigidité diélectrique de l'ensemble des échantillons est mesurée et montre une augmentation considérable de la performance diélectrique des nanocomposites à haute température par rapport au PI purIn the electrical insulation field, it was demonstrated that nanocomposite (NC) organic/inorganic hybrid materials assure a distinct improvement of their high temperature/high voltage functioning and allow the electrical insulation to strengthen its dielectric properties. Recently, it was shown that some modifications of the electrical properties such as permittivity, dielectric breakdown, partial discharges resistance or lifetime are often awarded to the nanoparticle/matrix interphase, a region where the presence of the nanoparticle changes the matrix properties. Moreover, recent studies show that the nanoparticle surface functionalization allows a better dispersion of the particles within the host matrix. This better dispersion affects the interphase zone and plays a major role in the nanocomposite properties improvement as well. However, the role of the interphase remains theoretical and few experimental results exist to describe this phenomenon. Accordingly, because of its nanometer scale, the interphase properties characterization remains a challenge. Two main studies are carried out, during this thesis work, that can provide a better understanding of structure-properties relationships in polymer nanocomposite. First, Atomic Force Microscopy (AFM) is employed to make at the same time qualitative and quantitative measurements of these interaction zones within Polyimide/Silicon Nitride (PI/Si3N4) nanocomposite. The Peak Force Quantitative Nano Mechanical (PF QNM) AFM mode reveals the presence of the interphase by measuring mechanical properties (Young modulus, deformation or adhesion). Electrostatic force microscope (EFM) mode is used in order to detect and measure the matrix and interphase local permittivity. Moreover, the aim of this work is to present the effect of the surface functionalization of silicon nitride (Si3N4) nanoparticles on the interphase regions. Mechanical and electrical quantitative results permit comparing the interphase dimension and properties between treated and untreated Si3N4 nanoparticles. As a result, this new approach to characterize the nanocomposite interphase zone using local measurements confronts experimental results with theoretical models. A new model based on the obtained experimental results is proposed. In addition, the second part of this study presents a macroscopic investigation on the dielectric properties and breakdown strength of neat polyimide, untreated and treated nanocomposite films. Results reveal the interphase role on the reduction of the electrode polarization (EP) phenomenon due to ionic movements especially at high temperatures. For untreated nanoparticles, these effects are less important due to the aggregate formation. In contrast, an EP drastic decrease is obtained by functionalizing the nanofiller surface with a silane coupling agent. Finally, the high temperature breakdown strength for all samples is investigated and shows a considerable increase of nanocomposites dielectric performance at high temperature compared to neat PI
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Ridene, Mohamed. "Propriétés Structurales et Électroniques du Graphène Épitaxié sur Carbure de Silicium." Thesis, Paris 11, 2013. http://www.theses.fr/2013PA112232.
Анотація:
La synthèse du graphène par traitement thermique d’un substrat de carbure de silicium (SiC) est une technique prometteuse pour l’intégration de ce nouveau matériau dans l’industrie, notamment dans les dispositifs électroniques. L’avantage de cette méthode réside dans la croissance de films minces de graphène de taille macroscopique directement sur substrat isolant. Toutefois, avant d’intégrer ce matériau, il convient d’en contrôler la synthèse et d’en moduler les propriétés. Dans ce travail de thèse, nous étudions les propriétés structurales et électroniques du graphène obtenu par la graphitisation des polytypes 3C-, 4H- et 6H-SiC. A partir de diverses méthodes de caractérisation, telles que la diffraction des électrons lents (LEED) ou la microscopie et spectroscopie à effet tunnel (STM/STS), nous avons vérifié, dans un premier temps, que le caractère discontinu du graphène sur les bords de marches peut introduire un confinement latéral supplémentaire des électrons dans le graphène. Dans un second temps, l’observation des singularités de Van Hove nous a permis de démontrer l’effet de confinement unidimensionnel dans les régions d’accumulations de marches du SiC. Enfin, l’introduction de désordre dans nos couches de graphène induit une réduction de la densité de porteurs de charges dans les couches. De même, ce désordre conduit à une transition de phase quantique entre le régime localisé et le régime d’effet Hall quantiqueThe synthesis of graphene by thermal decomposition of silicon carbide (SiC) is a promising technique for the integration of this new material in the industry, especially in electronic devices. The advantage of this method lies in the growth of macroscopic graphene films directly on an insulator substrate. However, before using this material in electronic devices, it is advisable to control its synthesis and modulate its properties. In this thesis, we present the structural and electronic properties of graphene obtained by graphitization of 3C- , 4H - and 6H- SiC polytypes. Various characterization methods were used, including low energy electron diffraction (LEED) and microscopy and scanning tunneling spectroscopy (STM / STS). Based on STM / STS measurements, we show that the discontinuity of epitaxial graphene at the step edges may introduce an additional lateral confinement of electrons in graphene. The observation of Van Hove singularities in the STS spectra confirmed the one dimensional confinement of graphene in step bunching regions of SiC.Finally, we show that when disorder is introduced on our graphene samples, the charge carrier density is reduced. This disorder lead to the observation of a quantum phase transition from a localized regime to a quantum Hall effect regime
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Baudon, Sylvain. "Etude de l'influence des contraintes appliquées sur l'évolution des propriétés diélectriques des couches minces isolantes dans les composants semi-conducteurs de puissance." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01001950.
Анотація:
La fiabilité des chaînes de conversion électrique dans les systèmes embarqués est un enjeu critique dans les applications où interviennent des contraintes liées à la sécurité des personnes ou à des aspects économiques non-négligeables. La maintenance préventive permet de surveiller le bon fonctionnement des maillons faibles de la chaîne de conversion, tels que les composants de puissance à semiconducteurs (IGBT à grille en tranchée) présents dans les convertisseurs d'électronique de puissance utilisés dans le domaine du transport. L'objectif de ce travail est d'évaluer la possibilité d'utiliser l'état de l'oxyde de grille comme indicateur de l'état opérationnel du composant, lorsque celui-ci est soumis à des contraintes thermo-électriques représentatives de son fonctionnement. Les résultats obtenus par couplage de différentes techniques non destructives (méthode capacité-tension et méthode de mesure des charges d'espace) mettent en évidence des évolutions de l'oxyde liées à des effets causés par les charges électriques dans les zones de la structure les plus contraintes.L'étude et la modélisation des phénomènes diélectriques dans les couches minces d'oxyde nécessitent de nouvelles méthodes de mesure de la charge électrique à haute résolution spatiale. Dans le présent travail, nous démontrons, à travers des simulations et des résultats expérimentaux, l'applicabilité d'une de ces techniques de caractérisation, " la méthode de l'impulsion thermique ", sur ce type de structures de la microélectronique. Sa sensibilité aux fines zones de champ électrique localisées au niveau des interfaces est en particulier mise en évidence, en ouvrant des voies vers la mise au point de nouvelles techniques à haute résolution spatiale, basées sur des stimuli thermiques.