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Growth and Characterization of Epitaxial Thin Films and Multiferroic Heterostructures of Ferromagnetic and Ferroelectric MaterialsMukherjee, Devajyoti 08 September 2010 (has links)
Multiferroic materials exhibit unique properties such as simultaneous existence of
two or more of coupled ferroic order parameters (ferromagnetism, ferroelectricity,
ferroelasticity or their anti-ferroic counterparts) in a single material. Recent years have
seen a huge research interest in multiferroic materials for their potential application as
high density non-volatile memory devices. However, the scarcity of these materials in
single phase and the weak coupling of their ferroic components have directed the
research towards multiferroic heterostructures. These systems operate by coupling the
magnetic and electric properties of two materials, generally a ferromagnetic material and
a ferroelectric material via strain. In this work, horizontal heterostructures of composite
multiferroic materials were grown and characterized using pulsed laser ablation technique.
Alternate magnetic and ferroelectric layers of cobalt ferrite and lead zirconium titanate,
respectively, were fabricated and the coupling effect was studied by X-ray stress analysis.
It was observed that the interfacial stress played an important role in the coupling effect
between the phases. Doped zinc oxide (ZnO) heterostructures were also studied where
the ferromagnetic phase was a layer of manganese doped ZnO and the ferroelectric phase
was a layer of vanadium doped ZnO. For the first time, a clear evidence of possible room
temperature magneto-elastic coupling was observed in these heterostructures. This work
provides new insight into the stress mediated coupling mechanisms in composite
multiferroics.
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Conception, fabrication, caractérisation de micromembranes résonantes en silicium, à actionnement piézoélectrique et détection piézorésistive intégrés appliquées à la détection d'agents biologiques simulant la menace.Alava, T. 01 October 2010 (has links) (PDF)
La menace d'une attaque bactériologique massive et létale visant les armées ou les populations civiles ont obligé les institutions de recherche militaire à investir massivement dans la préparation à une telle éventualité. La réponse à donner à une attaque bactériologique est conditionnée par les capacités de perception et d'indentification de cette attaque. Ainsi, le besoin en solution de détection et de reconnaissance biologique fiables, peu chères, facilement manipulables est crucial. Nous abordons dans ces travaux de thèse le cas de biocapteurs basés sur des micromembranes résonantes en silicium, assemblées par des technologies de microfabrication classiques. Nous montrons tout d'abord les avantages comparés de ce type de capteur pour répondre à la problématique donnée. Puis, nous rapportons l'étude théorique permettant le dimensionnement des micromembranes en fonction d'objectifs initialement formulés en termes de sensibilité et de limite de détection. La mise en vibration des membranes est assurée par l'action d'une pastille piézoélectrique déposée sur sa surface, la détection du mouvement est effectuée par une jauge piézorésistive positionnée à l'encastrement de la membrane. Nous abordons par la suite, la fabrication du microsystème, son conditionnement ainsi que la fabrication de l'électronique de détection associée. Enfin la caractérisation électrique, mécano-électrique puis biologique des membranes nous permet de mettre en relief les principaux résultats obtenus par rapport à l'état de l'art. Le premier point réside dans la démonstration de la co-intégration physique des phénomènes piézoélectrique et piézorésistif au sein d'une même structure résonante. Est démontrée ensuite la capacité à suivre en temps réel la fréquence de résonance des membranes par détection piézorésistive, lorsque celles-ci sont immergées dans un milieu biologique aqueux. Pour terminer, les résultats biologiques quant à la détection d'agents simulant la menace biologique sont présentés
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Vers l'autonomie énergétique des réseaux de capteurs embarqués : conception et intégration d'un générateur piézoélectrique et d'un micro dispositif de stockage capacitif en technologie siliciumDurou, Hugo 10 December 2010 (has links) (PDF)
Les réseaux de capteurs communiquant sans fil offrent des possibilités extrêmement intéressantes pour l'application de surveillance de santé de structures, et particulièrement dans le secteur aéronautique. Cependant les capteurs qui constituent chaque noeud du réseau ne disposent pas de ressources énergétiques permanentes et leur autonomie énergétique sur de longues périodes est un problème. Avec la réduction de la consommation des composants électroniques et des capteurs, une solution possible et explorée depuis une dizaine d'années par nombreuses équipes consiste à récupérer l'énergie disponible dans son environnement, de la stocker et la gérer pour alimenter le capteur. Nous proposons dans cette thèse d'exploiter le potentiel énergétique des vibrations mécaniques d'une structure aéronautique pour alimenter un capteur de surveillance de santé de structure aéronautique. Notre contribution porte sur la conception et l'intégration sur silicium d'un générateur piézoélectrique miniature et d'un micro dispositif de stockage capacitif. Concernant le générateur piézoélectrique, l'élaboration d'un modèle à éléments finis (COMSOL) couplées avec une description SPICE du circuit de charge, a permis de concevoir - une structure optimisée consistant en 4 poutres monomorphes (Si/PZT) capable de générer des puissance électrique > ?W et des tension > V en dépit de puissance mécaniques incidentes faibles : vibrations de 0,1g-0,5g @40-80 Hz. Ce dispositif a ensuite été réalisé sur silicium à l'aide de technologies MEMS et de l'usinage laser femtoseconde. Le dispositif de stockage conçu et intégré sur silicium est un condensateur à double couche électrochimique. Les différentes briques technologiques développées concernent l'optimisation des géométries d'électrodes, le dépôt de la matière active et l'encapsulation hermétique de l'électrolyte organique en atmosphère anhydre. Un modèle VHDL-AMS des deux éléments (récupérateur et stockage) réalisés est proposé et une simulation du systè me sur un cas d'utilisation simple est comparée à l'expérience.
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Développement et caractérisations de fibres piezoélectriques à âme métallique pour applications aéronautiques.Dolay, Aurélien 17 December 2013 (has links) (PDF)
Pour les applications aéronautiques, les fibres en céramique piézoélectrique à âme métallique permettent d'imaginer des solutions pour avoir des dispositifs actifs et des capteurs complétement intégrés dans des structures, telles que les composites renforcés par des fibres. La démarche de cette étude est d'élaborer et de caractériser de telles fibres qui présentent de nombreux avantages : l'activation en mode radial permet d'utiliser de faibles tensions de commandes, l'utilisation d'un cœur et d'une matrice conducteurs permet de s'affranchir du dépôt d'électrodes et de garantir leur continuité, la présence d'un coeur métallique améliore la résistance mécanique de la fibre, l'utilisation sous forme de fibres fines et longues permet de l'intégrer à des profils de formes complexes sur de grandes longueurs. Dans un premier temps, le procédé d'enduction est utilisé pour la réalisation de ces fibres en déposant des particules céramiques à base de titano-zirconate de plomb (PZT) sur des fils de platine. Le développement et l'optimisation d'un procédé multicouche permet de réaliser des fibres avec des épaisseurs parfaitement contrôlées pour obtenir les capacités de déformations optimales en alternant des cycles dépôt/traitement thermique avant une opération de frittage finale. La caractérisation d'échantillons massifs traités dans les mêmes conditions permet de s'assurer des propriétés piézoélectriques atteintes pendant les différents traitements thermiques. Les caractérisations électromécaniques réalisées sur les fibres permettent de vérifier le comportement en tant qu'actionneur et que capteur, bien qu'il s'avère difficile de remonter aux caractéristiques intrinsèques des fibres. Dans un second temps, une réflexion est menée sur les moyens à mettre en oeuvre pour envisager un développement à grande échelle de ce type de fibre. Dans ce sens, des expérimentations sur la mise en place du procédé continu de coextrusion avec un polymère chargé sont menées, de même que sur la réduction de la température de frittage à l'aide d'additifs pour substituer les fils en platine, mais aussi sur la réduction du temps de frittage à l'aide de techniques non conventionnelles comme le frittage laser et le frittage micro-ondes. Ces investigations ouvrent des pistes sérieuses pour imaginer une production continue de fibres piézoélectriques à âme métallique. Enfin, des travaux de modélisation par éléments finis du comportement de ces fibres, intégrées ou non dans une structure, permettent de mettre en évidence l'influence du dimensionnement des fibres sur les déformations résultantes, en fonction notamment de l'épaisseur du matériau actif déposée et des propriétés élastiques des différents éléments. Différentes configurations sont imaginées pour utiliser ces fibres dans des structures en tant qu'actionneur et capteur.
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Etude de l'interaction laser-matière en régime d'impulsions ultra-courtes : application au micro-usinage de matériaux à destination de senseursDi Maio, Yoan 31 May 2013 (has links) (PDF)
Le laser à impulsions ultra-courtes constitue un procédé innovant et très avantageux pour la découpe de céramiques piézoélectriques PZT. Grâce à un fort confinement spatiotemporel de l'énergie au cours de l'interaction, ce système minimise les dégâts collatéraux et préserve l'intégrité physique du matériau sur des échelles micrométriques. Néanmoins, une propagation de faisceau mal maîtrisée, associée à des mécanismes d'interaction complexes fonction de la cible irradiée, peuvent impliquer de fortes disparités sur la qualité d'usinage. Dans le cadre d'une application industrielle donnée, ces travaux nous ont donc permis d'approfondir les principales étapes d'optimisation d'un tel procédé selon des critères de reproductibilité, de qualité et de rapidité. Pour cela, nous avons tout d'abord souligné l'influence des propriétés gaussiennes des faisceaux et de leur perturbation afin de définir la distribution énergétique au niveau des plans de focalisation. Aussi, la quantification de l'interaction via les critères de seuil et de taux d'ablation, d'incubation et de saturation a contribué à comprendre la réaction du matériau de manière macroscopique. Les problèmes méthodologiques inhérents à leurs calculs ont été mis en évidence et ont permis par la suite d'anticiper les formes d'usinage ainsi que les temps de procédé. Dans un second temps, l'optimisation des paramètres laser s'est appuyée sur des caractérisations aussi bien qualitatives pour l'aspect visuel que quantitatives avec l'estimation de la stoechiométrie et des contraintes résiduelles au niveau des flancs d'usinage. Nous avons en outre tiré profit de la piézoélectricité afin de développer une méthode d'observation in situ de la réponse à l'onde de choc laser contribuant à la compréhension des fissurations apparentes. Nous proposons au terme de ce travail un jeu de paramètres optimal pour la découpe de PZT assurant une bonne répétabilité du procédé tout en minimisant les défauts d'usinage comme la fissuration, les dépôts de surface et les irrégularités de bords. Des essais sur la mise en forme spatio-temporelle de faisceau sont enfin abordés principalement en tant que perspective d'accélération du procédé et encouragent son utilisation pour une future industrialisation
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Elaboration et caractérisation de couches minces ferroélectriques pour des applications optiquesCardin, Julien 12 October 2004 (has links) (PDF)
Dans l'objectif de réaliser des guides d'onde intégrés, des couches minces ferroélectriques de zirconate-titanate de plomb (PZT) ont été élaborées sur substrat de verre par dépôt chimique en solution. Un dispositif M-lines a été mis en place afin de déterminer l'indice de réfraction et l'épaisseur de ces films. Une attention particulière a été portée à l'analyse des résultats et des sources d'erreurs. Cela a conduit à la mise au point d'un critère d'indexation des modes de propagation dont l'efficacité a été prouvée par des simulations numériques. Une méthode d'optimisation a été développée permettant d'obtenir l'indice et l'épaisseur des films avec une précision relative de 10-3. La caractérisation M-lines a été utilisée pour étudier l'influence sur l'indice de réfraction de l'élaboration du PZT. Des guides d'onde linéaires et Mach-Zehnder ont été réalisés par photolithographie et gravure chimique, leur capacité à guider la lumière sur plusieurs dizaines de millimètres a été démontrée.
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Adaptive optics with segmented deformable bimorph mirrorsMendes da Costa Rodrigues, Gonçalo 25 February 2010 (has links)
The degradation of astronomical images caused by atmospheric turbulence will be much more severe in the next generation of terrestrial telescopes and its compensation will require deformable mirrors with up to tens-of-thousands of actuators.<p>Current designs for these correctors consist of scaling up the proven technologies of flexible optical plates deformed under the out-of-plane action of linear actuators. This approach will lead to an exponential growth of cost with the number of actuators, and in very complex mechanisms.<p><p>This thesis proposes a new concept of optical correction which is modular, robust, lightweight and low-cost and is based on the bimorph in-plane actuation.<p><p>The adaptive mirror consists of segmented identical hexagonal bimorph mirrors allowing to indefinitely increase the degree of correction while maintaining the first mechanical resonance at the level of a single segment and showing an increase in price only proportional to the number of segments.<p><p>Each bimorph segment can be mass-produced by simply screen-printing an array of thin piezoelectric patches onto a silicon wafer resulting in very compact and lightweight modules<p>and at a price essentially independent from the number of actuators.<p><p>The controlled deformation of a screen-printed bimorph mirror was experimentally achieved with meaningful optical shapes and appropriate amplitudes; its capability for compensating turbulence was evaluated numerically. The generation of continuous surfaces<p>by an assembly of these mirrors was numerically simulated and a demonstrator of concept consisting of 3 segments was constructed. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Pristine and Doped Titanium Dioxide Studied by NC-AFMBechstein, Ralf 02 February 2009 (has links)
A commercial non-contact atomic force microscope was improved to achieve utmost resolution on a routine basis. This system was used to study the (110) surface of rutile titanium dioxide. The focus was on understanding contrast formation in terms of tip-sample interaction mechanisms. Moreover, chromium and antimony-doped titanium dioxide was investigated. The implications of transition-metal doping on the surface structure of this highly interesting photocatalyst was studied at the atomic scale.
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Einfluss reversibler epitaktischer Dehnung auf die ferroische Ordnung dünner SchichtenHerklotz, Andreas 05 June 2012 (has links) (PDF)
In dieser Arbeit werden die Auswirkungen epitaktischer Dehnung auf die Eigenschaften ferromagnetischer und ferroelektrischer Perowskitschichten untersucht. Dazu wird der biaxiale Dehnungszustand einer Schicht reversibel verändert, indem einkristalline piezoelektrische Pb(Mg1/3Nb2/3)0.72Ti0.28O3 (001) Substrate (PMN-PT) verwendet werden. Ergänzt werden die Messungen mit dieser “dynamischen” Methode durch Untersuchungen an statisch gedehnten Schichten, gewachsen auf LaAlxSc1-xO3-Pufferschichten mit gezielt abgestimmter Gitterfehlpassung.
Drei verschiedene Materialsysteme werden studiert: die ferromagnetischen Oxide La0.8Sr0.2CoO3 und SrRuO3 und das ferroelektrische Pb(Zr,Ti)O3. Für La0.8Sr0.2CoO3 wird ein dehnungsinduzierter Übergang von der bekannten ferromagnetischen Phase zu einer magnetisch weniger geordneten, spinglasartigen Phase nachgewiesen. Es ergeben sich keine Hinweise auf eine Beeinflussung des Co-Spinzustandes.
In epitaktischen SrRuO3-Schichten bewirkt eine Zugdehnung einen strukturellen Phasenübergang von der orthorhombischen Bulk-Phase zu einer out-of-plane orientierten tetragonalen Phase. Die leichte Richtung liegt in der Ebene. Reversible Dehnungsmessungen zeigen einen deutlichen Einfluss auf die ferromagnetische Ordnungstemperatur und deuten auf eine geringe Veränderung des magnetischen Moments hin. Der Dehnungseffekt auf die elektrischen Transporteigenschaften wird bestimmt.
Pb(Zr,Ti)O3 wird als ferroelektrisches Standardmaterial genutzt, um erstmalig den Einfluss biaxialer Dehnung auf das ferroelektrische Schaltverhalten dünner Schichten zu untersuchen. Für kleine elektrische Felder zeigen die Messungen das typische Verhalten einer gepinnten Domänenwandbewegung. Hier wird der Schaltvorgang unter Piezokompression stark beschleunigt. Werden an die elektrischen Kontakte größere elektrische Felder angelegt, geht die Domänenwandbewegung in das Depinning-Regime über. Die Schaltkinetik wird in diesem Bereich unter Piezokompression leicht verlangsamt. / In this work, the effect of epitaxial strain on the properties of ferromagnetic and ferroelectric perovskite thin films is studied. Single-crystalline piezoelectric Pb(Mg1/3Nb2/3)0.72Ti0.28O3 (001) substrates (PMN-PT) are utilized to reversibly change the biaxial strain state of the films. The measurements performed by this “dynamic” approach are complemented by studying statically strained films grown on LaAlxSc1-xO3 buffer layers with deliberately tuned lattice misfit.
Three different material systems are investigated: the ferromagnetic oxides La0.8Sr0.2CoO3 and SrRuO3 and the ferroelectric compound Pb(Zr,Ti)O3. In case of La0.8Sr0.2CoO3 a strain-induced transition from the known ferromagnetic phase to a magnetically less ordered spinglas-like phase is observed. No indications for an effect on the Co spin state are found.
In epitaxial SrRuO3 films tensile strain is causing a structural phase transition from the bulk-like orthorhombic structure to an out-of-plane oriented tetragonal phase. The magnetic easy axis is in the film plane. Reversible strain experiments show a significant effect on the ferromagnetic ordering temperature and point to a small change of the magnetic moment. The strain effect on the electric transport properties is also determined.
Pb(Zr,Ti)O3 as a standard ferroelectric material is used to study the influence of biaxial strain on the ferroelectric switching behaviour of thin films for the first time. At small electric fields the measurements reveal the typical signs of creep-like domain wall motion caused by wall pinning. In this regime the switching process is accelerated strongly under piezo-compression. For higher electric fields a transition of the domain wall motion to the depinning regime is observed. Here, the switching kinetics is slowed down moderately by compressive strain.
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Einfluss reversibler epitaktischer Dehnung auf die ferroische Ordnung dünner SchichtenHerklotz, Andreas 24 April 2012 (has links)
In dieser Arbeit werden die Auswirkungen epitaktischer Dehnung auf die Eigenschaften ferromagnetischer und ferroelektrischer Perowskitschichten untersucht. Dazu wird der biaxiale Dehnungszustand einer Schicht reversibel verändert, indem einkristalline piezoelektrische Pb(Mg1/3Nb2/3)0.72Ti0.28O3 (001) Substrate (PMN-PT) verwendet werden. Ergänzt werden die Messungen mit dieser “dynamischen” Methode durch Untersuchungen an statisch gedehnten Schichten, gewachsen auf LaAlxSc1-xO3-Pufferschichten mit gezielt abgestimmter Gitterfehlpassung.
Drei verschiedene Materialsysteme werden studiert: die ferromagnetischen Oxide La0.8Sr0.2CoO3 und SrRuO3 und das ferroelektrische Pb(Zr,Ti)O3. Für La0.8Sr0.2CoO3 wird ein dehnungsinduzierter Übergang von der bekannten ferromagnetischen Phase zu einer magnetisch weniger geordneten, spinglasartigen Phase nachgewiesen. Es ergeben sich keine Hinweise auf eine Beeinflussung des Co-Spinzustandes.
In epitaktischen SrRuO3-Schichten bewirkt eine Zugdehnung einen strukturellen Phasenübergang von der orthorhombischen Bulk-Phase zu einer out-of-plane orientierten tetragonalen Phase. Die leichte Richtung liegt in der Ebene. Reversible Dehnungsmessungen zeigen einen deutlichen Einfluss auf die ferromagnetische Ordnungstemperatur und deuten auf eine geringe Veränderung des magnetischen Moments hin. Der Dehnungseffekt auf die elektrischen Transporteigenschaften wird bestimmt.
Pb(Zr,Ti)O3 wird als ferroelektrisches Standardmaterial genutzt, um erstmalig den Einfluss biaxialer Dehnung auf das ferroelektrische Schaltverhalten dünner Schichten zu untersuchen. Für kleine elektrische Felder zeigen die Messungen das typische Verhalten einer gepinnten Domänenwandbewegung. Hier wird der Schaltvorgang unter Piezokompression stark beschleunigt. Werden an die elektrischen Kontakte größere elektrische Felder angelegt, geht die Domänenwandbewegung in das Depinning-Regime über. Die Schaltkinetik wird in diesem Bereich unter Piezokompression leicht verlangsamt.:1 Einführung
1.1 Motivation
1.2 Methodik
1.3 Übersicht
2 Probenherstellung und -charakterisierung
2.1 Gepulste Laserdeposition
2.1.1 Prinzip
2.1.2 Aufbau
2.1.3 RHEED
2.1.4 Optimierung des Schichtwachstums
2.1.5 Targets
2.1.6 Substrate
2.2 Röntgendiffraktion
2.2.1 Röntgenmethoden
2.2.2 Röntgenreflektometrie
2.3 SQUID-Magnetometrie
2.4 Rasterkraftmikroskopie
2.5 Transportmessungen
2.6 Elektrische Polarisationsmessungen
3 PMN-PT
3.1 PMN-PT als piezoelektrisches Dünnschicht-Substrat
3.2 PMN-PT als Piezoaktuator
3.3 Temperaturabhängigkeit der Piezodehnung
3.4 Dehnungsübertragung in die Schicht
4 Puffersysteme
4.1 Motivation
4.2 LaAlxSc1−xO3
4.3 BaxSr1−xTiO3
5 Dehnungseinfluss auf ferromagnetische Filme - La0.8Sr0.2CoO3
5.1 Grundlagen zu La1−xSrxCoO3
5.1.1 Struktur
5.1.2 Spinzustand
5.1.3 Magnetische Wechselwirkungen / Doppelaustausch
5.1.4 Phasendiagramm / magnetische Phasenseparation
5.2 Messungen
5.2.1 Gitter- und Mikrostruktur
5.2.2 Curie-Temperatur
5.2.3 Magnetoelastischer Effekt
5.2.4 Magnetisierungsschleifen
5.2.5 elektrischer Transport
5.3 Zusammenfassung und Ausblick
6 Dehnungseinfluss auf ferromagnetische Filme - SrRuO3
6.1 Grundlagen zu SrRuO3
6.1.1 Struktur
6.1.2 Magnetismus
6.1.3 Elektrischer Transport
6.2 Messungen
6.2.1 Gitter- und Mikrostruktur
6.2.2 Magnetismus
6.2.3 Elektrischer Transport
6.3 Zusammenfassung und Ausblick
7 Dehnungseinfluss auf ferroelektrische Filme - PbZr1−xTixO3
7.1 Grundlagen
7.1.1 PbZr1−xTixO3
7.1.2 Elektrische Polarisation
7.1.3 Koerzitivfeld
7.1.4 Domänendynamik
7.2 Messungen
7.2.1 Gitterstruktur
7.2.2 Standardcharakterisierung: Dehnungseinfluss auf die remanente
Polarisation Pr und das Koerzitivfeld EC
7.2.2.1 Statische Messungen
7.2.2.2 Dehnungsmessungen
7.2.3 PUND-Messungen: Dehnungseinfluss auf die charakteristische
Schaltzeit tsw
7.3 Zusammenfassung und Ausblick
8 Zusammenfassung / In this work, the effect of epitaxial strain on the properties of ferromagnetic and ferroelectric perovskite thin films is studied. Single-crystalline piezoelectric Pb(Mg1/3Nb2/3)0.72Ti0.28O3 (001) substrates (PMN-PT) are utilized to reversibly change the biaxial strain state of the films. The measurements performed by this “dynamic” approach are complemented by studying statically strained films grown on LaAlxSc1-xO3 buffer layers with deliberately tuned lattice misfit.
Three different material systems are investigated: the ferromagnetic oxides La0.8Sr0.2CoO3 and SrRuO3 and the ferroelectric compound Pb(Zr,Ti)O3. In case of La0.8Sr0.2CoO3 a strain-induced transition from the known ferromagnetic phase to a magnetically less ordered spinglas-like phase is observed. No indications for an effect on the Co spin state are found.
In epitaxial SrRuO3 films tensile strain is causing a structural phase transition from the bulk-like orthorhombic structure to an out-of-plane oriented tetragonal phase. The magnetic easy axis is in the film plane. Reversible strain experiments show a significant effect on the ferromagnetic ordering temperature and point to a small change of the magnetic moment. The strain effect on the electric transport properties is also determined.
Pb(Zr,Ti)O3 as a standard ferroelectric material is used to study the influence of biaxial strain on the ferroelectric switching behaviour of thin films for the first time. At small electric fields the measurements reveal the typical signs of creep-like domain wall motion caused by wall pinning. In this regime the switching process is accelerated strongly under piezo-compression. For higher electric fields a transition of the domain wall motion to the depinning regime is observed. Here, the switching kinetics is slowed down moderately by compressive strain.:1 Einführung
1.1 Motivation
1.2 Methodik
1.3 Übersicht
2 Probenherstellung und -charakterisierung
2.1 Gepulste Laserdeposition
2.1.1 Prinzip
2.1.2 Aufbau
2.1.3 RHEED
2.1.4 Optimierung des Schichtwachstums
2.1.5 Targets
2.1.6 Substrate
2.2 Röntgendiffraktion
2.2.1 Röntgenmethoden
2.2.2 Röntgenreflektometrie
2.3 SQUID-Magnetometrie
2.4 Rasterkraftmikroskopie
2.5 Transportmessungen
2.6 Elektrische Polarisationsmessungen
3 PMN-PT
3.1 PMN-PT als piezoelektrisches Dünnschicht-Substrat
3.2 PMN-PT als Piezoaktuator
3.3 Temperaturabhängigkeit der Piezodehnung
3.4 Dehnungsübertragung in die Schicht
4 Puffersysteme
4.1 Motivation
4.2 LaAlxSc1−xO3
4.3 BaxSr1−xTiO3
5 Dehnungseinfluss auf ferromagnetische Filme - La0.8Sr0.2CoO3
5.1 Grundlagen zu La1−xSrxCoO3
5.1.1 Struktur
5.1.2 Spinzustand
5.1.3 Magnetische Wechselwirkungen / Doppelaustausch
5.1.4 Phasendiagramm / magnetische Phasenseparation
5.2 Messungen
5.2.1 Gitter- und Mikrostruktur
5.2.2 Curie-Temperatur
5.2.3 Magnetoelastischer Effekt
5.2.4 Magnetisierungsschleifen
5.2.5 elektrischer Transport
5.3 Zusammenfassung und Ausblick
6 Dehnungseinfluss auf ferromagnetische Filme - SrRuO3
6.1 Grundlagen zu SrRuO3
6.1.1 Struktur
6.1.2 Magnetismus
6.1.3 Elektrischer Transport
6.2 Messungen
6.2.1 Gitter- und Mikrostruktur
6.2.2 Magnetismus
6.2.3 Elektrischer Transport
6.3 Zusammenfassung und Ausblick
7 Dehnungseinfluss auf ferroelektrische Filme - PbZr1−xTixO3
7.1 Grundlagen
7.1.1 PbZr1−xTixO3
7.1.2 Elektrische Polarisation
7.1.3 Koerzitivfeld
7.1.4 Domänendynamik
7.2 Messungen
7.2.1 Gitterstruktur
7.2.2 Standardcharakterisierung: Dehnungseinfluss auf die remanente
Polarisation Pr und das Koerzitivfeld EC
7.2.2.1 Statische Messungen
7.2.2.2 Dehnungsmessungen
7.2.3 PUND-Messungen: Dehnungseinfluss auf die charakteristische
Schaltzeit tsw
7.3 Zusammenfassung und Ausblick
8 Zusammenfassung
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