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Les cristaux doivent nécessairement être polaires et appartenir à une classe cristalline non-centrosymétrique pour être ferroélectriques (Figure 1). Les propriétés structurales et physiques de ces cristaux sont étroitement liées à leur symétrie cristalline. C’est en particulier le cas des propriétés élastiques, électriques (conductivité, permittivité), optiques ou électromécaniques. Figure 1 : Relations entre les différentes classes cristallines et les propriétés électriques. Le principe de Neumann pose que les éléments de symétrie de toutes les propriétés physiques d’un cristal doivent contenir tous les éléments de symétrie de son groupe ponctuel. Sa traduction immédiate consiste à dire que si un paramètre physique d’un cristal est soumis à une des opérations de symétrie de sa classe, sa valeur doit rester invariante. Au niveau macroscopique, la symétrie d’un cristal est caractérisée par un des 32 groupes ponctuels ou classes de symétrie. Parmi eux, 11 possèdent un centre de symétrie. Dans ces conditions, dans les cristaux appartenant à ces classes, les barycentres des charges positives et - 20 -
négatives sont confondus et aucune polarisation ne peut se développer de manière permanente. Les 21 groupes restant sont dépourvus de centre de symétrie. Les cristaux appartenant à ces groupes présentent un ou plusieurs axes cristallographiques uniques, axes dont les extrémités opposées ne peuvent être mises en coïncidence par aucune des opérations de symétrie de la classe cristalline. Dans ces cristaux non-centrosymétriques (exception faite - pour des raisons de combinaison d’éléments de symétrie - de ceux appartenant au groupe 432), une polarisation peut se développer sous l’influence d’une contrainte mécanique : c’est l’effet piézoélectrique direct. Ces mêmes cristaux se déforment sous champ électrique par effet piézoélectrique inverse. On les désignera sous le terme de cristaux piézoélectriques. Parmi les 20 groupes qui présentent l’effet piézoélectrique, 10 d’entre eux (1, 2, m, mm2, 4, 4mm, 3, 3m, 6 et 6mm) sont caractérisés par la présence d’un axe unique. Ces groupes et les cristaux correspondants sont dits polaires. La présence d’un axe unique entraîne la séparation des barycentres des charges positives et négatives et par là même l’existence d’une polarisation spontanée Ps (densité volumique de moments dipolaires) le long de cet axe. Comme cette polarisation spontanée varie avec la température, ils sont appelés cristaux pyroélectriques. Parmi les cristaux pyroélectriques (spontanément polarisés), certains peuvent voir leur polarisation spontanée changer de sens sous l’action d’un champ électrique convenablement appliqué. De tels cristaux sont appelés ferroélectriques. L’état ferroélectrique n’existe dans les cristaux ferroélectriques que pour un certain domaine de température : la polarisation spontanée disparaît en effet au-delà d’une température de transition notée TC et appelée température de Curie. Le passage de l’état ferroélectrique à l’état paraélectrique est souvent associé à une transition de phase correspondant à un changement de symétrie au sein de la maille cristalline qui devient centrosymétrique : les barycentres des charges positives et négatives sont alors confondus, et il n’existe plus de moments dipolaires spontanés. Il est possible de distinguer deux catégories de cristaux ferroélectriques en fonction de la nature thermodynamique de leur transition ferropara : - 21 -
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d’Aurivillius comme on peut le co
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3.1.3 Effet de la température Troi
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3.1.6 Microstructure et dilatation
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information intéressante. En effet
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les effets de nucléation aux inter
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Il est intéressant de remarquer qu
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préalable cristallisée par traite
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qu’il n’existe pas de réseaux
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son substrat. Il conviendrait de fa
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ceux de baryum. Le strontium est do
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3.5.3 Effets stœchiométriques Plu
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composition supposée correspond à
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3.5.3.b Cas d’une sous stœchiom
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La sous-stœchiométrie en strontiu
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L’étude de la cristallisation de
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grâce à une adaptation de l’org
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n’inhibe pas la nucléation de NB
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diagramme appartient à un film rec
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2 Synthèse sol-gel des solutions d
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Trois événements thermiques sont
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déposée au cours du dépôt et/ou
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un milieu réactionnel transparent
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3 Etude thermique des xérogels obt
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Rem. : on peut noter la présence v
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3.1.2 Analyses IR du xérogel à di
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elevé à 517°C sur les analyses t
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La figure suivante (Figure 87) pré
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structure pyrochlore ce qui laisse
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- film comportant une couche de nuc
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4.1.3 Pyrolyse et cristallisation
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nucléation semblent concourir à a
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Malgré l’augmentation de la temp
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Par ailleurs, la température de nu
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Un recuit à haute température (Fi
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des grains d’une part et celle de
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électronique en haute résolution
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5.1.1 Système (a) {Na(OH) + Bi(Ac)
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L’acétylacétone ou 2,4-pentaned
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174. Frit, B. and J.P. Mercurio, Cr
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209. Gruverman, A., O. Auciello, an
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