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Theses

Topology of ferroelectric polarization at the BaTiO3(001) surface from ab initio calculations and electron microscopy-spectroscopy

Jelle Dionot 1
1 LENSIS - Laboratoire d'Etude des NanoStructures et Imagerie de Surface
SPEC - UMR3680 - Service de physique de l'état condensé, IRAMIS - Institut Rayonnement Matière de Saclay
Résumé : À la surface ou à l’interface d’un matériau ferroélectrique, la polarisation peut être déstabilisée voire même annulée par le champ dépolarisation qui résulte de charges de polarisation non compensées. En l’absence de mécanismes d’écrantage extrinsèques (adsorbats, électrodes) ou intrinsèques (défauts, dopants), l’ordonnancement en domaines est le moyen le plus naturel dont un système a recourt pour rester ferroélectrique et minimiser son énergie électrostatique. Cette thèse se concentre sur l’étude de la stabilité de multiples configurations en domaines, ainsi que de la façon dont elle dépend de facteurs géométriques, chimiques et élastiques, à la surface du BaTiO3(001).Des calculs ab initio, fondés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité, ont été menés pour éclaircir l’influence de la terminaison de surface, de la contrainte parallèle à la surface, de l’épaisseur du système et de la taille des domaines sur la polarisation de différentes phases ferroélectriques dans des couches ultraminces. L’effet de lacunes d’oxygène en surface sur la polarisation et sur la structure électronique a aussi été étudié. La microscopie d’électrons lents (LEEM) et la microscopie d’électrons photoémis (PEEM) ont été utilisées pour étudier les propriétés de la polarisation à la surface de monocristaux de BaTiO3 réduit, afin d’examiner l’influence des lacunes d’oxygène sur la polarisation ferroélectrique par une approche expérimentale, renforçant ainsi les résultats de calculs.
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01243180
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Monday, December 14, 2015 - 4:02:06 PM
Last modification on : Monday, February 10, 2020 - 6:12:47 PM
Document(s) archivé(s) le : Tuesday, March 15, 2016 - 5:19:05 PM

Identifiers

  • HAL Id : tel-01243180, version 1

Citation

Jelle Dionot. Topology of ferroelectric polarization at the BaTiO3(001) surface from ab initio calculations and electron microscopy-spectroscopy. Other [cond-mat.other]. Université Paris Sud - Paris XI, 2015. English. ⟨NNT : 2015PA112182⟩. ⟨tel-01243180⟩

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