Chimie en milieux fluides supercritiques pour l'élaboration de céramiques ferroélectriques nanostructureées

Abstract

Les matériaux ferroélectriques présentent, du fait d'une forte permittivité, un intérêt considérable pour les dispositifs électroniques. Leurs propriétés nécessitent toutefois d'être optimisées vis-à-vis de la miniaturisation, d'une part, et du point de vue des pertes diélectriques observées lors de leur utilisation, d'autre part. Nous avons ainsi évalué l'intérêt de céramiques ferroélectriques composites nanostructurées élaborées par frittage conventionnel ou frittage flash (SPS) de poudres nanaométriques. Des efforts importans ont été consacrés à l'étude des mécanismes de formation de ces nanopoudres en milieux fluides supercritiques. pour optimiser les propriétés diélectries des matériaux, nous avons travaillé sur l'étude de la synthèse de nanoparticules du type coeur-écorce. Nous avons montré la possibilité, pour le matériau coeur, d'élaborer l'ensemble de la solution solide Ba1-xSrxTiO3 (0≤x≤1) en évitant la pollution de la poudre par des carbonates. Ensuite nous avons étudié les mécanismes de nanostructuration de la surface de ces particules, en milieux fluides supercritiques, par une couche homogène d'alumine dont la structure peut être ajustée. En parallèle, nous avons travaillé sur les mécanismes de frittage des différentes poudres d'alumines pouvant être élaborées en milieux fluides supercritiques pour arriver à la mise en forme des céramiques composites nanotructurées avec des propriétés diélectriques intéressantes.