Texte intégral en version PDF - Epublications - Université de Limoges
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mom<strong>en</strong>ts dipolaires et donc la polarisation résultante sont ori<strong>en</strong>tés dans un s<strong>en</strong>s<br />
id<strong>en</strong>tique, différ<strong>en</strong>t <strong>de</strong>s domaines adjac<strong>en</strong>ts. Les domaines ferroélectriques d’un<br />
cristal sont séparés par <strong>de</strong>s interfaces n’excédant pas une dizaine d’angströms<br />
d’épaisseur appelées parois <strong>de</strong> domaines. Une paroi <strong>de</strong> domaine n’est pas une<br />
interruption <strong>de</strong> l’ordre au sein d’une cristallite, il s’agit tout au plus d’une zone où le<br />
réseau est distordu.<br />
L’origine <strong>de</strong> cette structuration <strong>en</strong> domaines peut s’expliquer qualitativem<strong>en</strong>t.<br />
Un domaine homogène, possédant une polarisation spontanée, prés<strong>en</strong>te à sa<br />
surface <strong>de</strong>s charges électriques donnant naissance à un champ interne dépolarisant.<br />
C’est pour minimiser les effets <strong>de</strong> ce champ dépolarisant, et donc l’énergie qui lui est<br />
associée, que le cristal se structure <strong>en</strong> régions prés<strong>en</strong>tant <strong>de</strong>s directions <strong>de</strong><br />
polarisation différ<strong>en</strong>tes.<br />
Les monocristaux peuv<strong>en</strong>t être monodomaines mais une partition <strong>en</strong> plusieurs<br />
domaines a souv<strong>en</strong>t été observée par microscopie optique <strong>en</strong> lumière polarisée, et<br />
l’application <strong>de</strong> champs électriques appropriés permet <strong>de</strong> passer d’une configuration<br />
à l’autre, ou d’inverser la polarisation à l’intérieur <strong>de</strong>s domaines.<br />
Selon la symétrie et la structure cristalline du matériau ferroélectrique, il sera<br />
possible <strong>de</strong> distinguer par exemple <strong>de</strong>s domaines à 180° (les vecteurs polarisation<br />
dans <strong>de</strong>ux domaines voisins sont ori<strong>en</strong>tés <strong>en</strong> s<strong>en</strong>s inverse) et à 90° (les vecteurs<br />
polarisation dans <strong>de</strong>ux domaines voisins sont perp<strong>en</strong>diculaires).<br />
Cette structure <strong>en</strong> domaines va se changer sous l’effet d’un champ électrique<br />
qui modifie la direction <strong>de</strong> la polarisation spontanée. Cette réori<strong>en</strong>tation est la<br />
conséqu<strong>en</strong>ce, d’une part, du déplacem<strong>en</strong>t <strong>de</strong>s parois <strong>de</strong> domaines et, d’autre part,<br />
<strong>de</strong> la nucléation et <strong>de</strong> la croissance <strong>de</strong> nouveaux domaines, dans lesquels la<br />
polarisation spontanée possè<strong>de</strong> une direction voisine <strong>de</strong> celle du champ appliqué.<br />
Il est alors possible <strong>de</strong> décrire l’évolution <strong>de</strong> la polarisation <strong>en</strong> fonction du<br />
champ appliqué, c’est-à-dire <strong>de</strong> justifier microstructuralem<strong>en</strong>t la forme d’hystérésis<br />
observé sur le cycle (P-E). Pour l’application d’un faible champ électrique, la<br />
polarisation dép<strong>en</strong>d linéairem<strong>en</strong>t du champ, le déplacem<strong>en</strong>t <strong>de</strong>s parois <strong>de</strong> domaines<br />
est <strong>en</strong>core réversible. Lorsque le champ augm<strong>en</strong>te, la nucléation <strong>de</strong> nouveaux<br />
domaines et le déplacem<strong>en</strong>t <strong>de</strong>s parois <strong>de</strong>vi<strong>en</strong>n<strong>en</strong>t irréversibles et la polarisation<br />
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