Etude de capacités en couches minces à base d'oxydes métalliques ...

tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007
Chapitre 2 : Elaboration de films minces de STO et BTO
comprimés. C’est le décalage de l’atome de Ti dans l’octaèdre d’O qui donne naissance à une
polarisation spontanée. Cette polarisation peut être inversée par l’application d’un champ
électrique.
En dessous de 5°C, une nouvelle phase apparaît, présentant une symétrie orthorhombique de
groupe d’espace Pmm. Cette phase résulte de la distorsion du cube de départ qui consiste en
une élongation d’une des diagonales de face du cube devenant la direction orthorhombique
polaire a et en une compression d’une autre diagonale de face devenant la direction
orthorhombique b. Cette phase est également ferroélectrique mais la direction de la
polarisation spontanée est parallèle à la direction du cube d’origine. Là encore, comme
il y a douze directions équivalentes dans la phase cubique, il y a douze directions de
polarisation spontanée possibles dans la phase orthorhombique.
Enfin à -90°C, une troisième transition de phase a lieu et le BTO présente une phase
rhomboédrique de groupe d’espace P3m en dessous de –90°C. L’axe polaire est alors situé le
long de l’axe du cube de départ. Cette distorsion rhomboédrique consiste en une
élongation du cube le long d’une diagonale principale. La maille cubique présentant huit axes
équivalents, il existe autant de directions de polarisation possibles dans la phase
rhomboédrique.
La Figure 2-3 présente les quatre phases du BaTiO3 ainsi que les températures de transition de
phase.
Ferroélectrique
Figure 2-3 : Phases de BaTiO3.
Paraélectrique
-90°C 5°C 120°C Température
Rhomboédrique Orthorhombique Quadratique
Cubique
TC
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