Soutenance de thèse - M. Mateusz JEDRUSIK

Le Bureau des Études Doctorales a le plaisir de vous informer que

Monsieur Mateusz JEDRUSIK

Doctorant en cotutelle au laboratoire IM2NP

sous la direction de

Mme Christine LEROUX, Directrice de thèse, Professeure, Université de Toulon

et

Mme Agnieska KOPIA, Directrice de thèse Professeure, AGH Cracovie

soutiendra publiquement sa thèse en vue de l’obtention du

Doctorat en Physique

Spécialité : Sciences des Matériaux

sur le thème suivant :

« Microstructure et propriétés de détection de films minces de LaMO3 (M=Co,Fe) »

lundi 09 décembre 2019 à 09h30

à l’Université de Cracovie (Pologne) –bâtiment B5 – Salle 809

devant un jury composé de :

  • Mme Sylvie HEBERT, Rapportrice, DR CNRS, CRISMAT Caen
  • Mme Agnieska TWARDOWSKA, Rapportrice, professeure, Université Pédagogique de Cracovie
  • M. Madjid ARAB, Examinateur, MCF HDR, Université de Toulon
  • M. Franck BERGER, Examinateur, MCF HDR, Université de Bourgogne Franche Comté
  • M. Janusz KONSTANTY, Examinateur, Professeur, AGH Cracovie
  • M. Wojciech MAZIARZ, Examinateur, Professeur, Académie des Sciences Polonaise PAS, Cracovie
  • Mme Christine LEROUX, Directrice de thèse, Professeure, Université de Toulon
  • Mme Agnieska KOPIA, Directrice de thèse Professeure, AGH Cracovie
  • M. Christian TURQUAT, Invité, MCF, Université de Toulon
  • M. Lukasz CIENIEK, Invité, MCF, AGH Cracovie

Résumé

Des films minces de LaCoO3 et LaFeO3 ont été déposés sur des substrats de Si, YSZ cubique et YSZ quadratique, par PLD. Le but était d’obtenir des films minces nanocristallins sensible à NO2. Les films minces déposés sur YSZ ont été étudiés comme couches sensibles dans des capteurs résistifs et électrochimiques. Les films ont été caractérisés par DRX, MEB, AFM, XPS, MET-EDS. Une température de dépôt de 850°C permet d’obtenir des films minces monophasés et nanocristallins, avec un faible nombre de gouttes en surface, and sans fissures. Les films minces LaCoO3 et LaFeO3 ont respectivement des structures rhomboédrique et orthorhombique. Ils sont non-stoichiométriques, avec une formule chimique LaM0.8O3–. Les facettes cristallographiques exposées aux gaz sont 101O =001C pour LaFeO3 et 2-10H =101C pour LaCoO3 , sur C-YSZ. Les films minces LaFeO3 ont montré une très grande sensibilité à NO2, une bonne réponse même à température ambiante, ainsi qu’une sélectivité à NH3 et CO. Les films LaCoO3 ont faiblement réagi à NO2. En tant que capteur électrochimique, LaFeO3 sur T-YSZ a montré de bonnes performances, ouvrant le champ de capteurs sur support flexible.

Mots clés : Films minces, pérovskites, capteurs de gaz

Microstructure and sensing properties of LaMO3 (M=(Co,Fe) thin films

Abstract

Thin films of LaCoO3 and LaFeO3 were deposited on Si, YSZ cubic and YSZ tetragonal substrates, using Pulsed Laser Deposition. The aim was to produce nanocrystalline thin films sensitive towards NO2. The thin films deposited on YSZ were investigated as sensing electrode in chemical and electrochemical sensors. The thin films were characterized by XRD, SEM, AFM, XPS, TEM coupled with EDS. A deposition temperature of 850°C led to single phased nanocrystalline thin films, with a low number of droplets on the surface, and without cracks. The thin films LaCoO3 and LaFeO3 have respectively rhombohedral and orthorhombic structures. They are non-stoichiometric, with a chemical formula LaM0.8O3–. The crystallographic facets exposed to the gas are 101O =001C for LaFeO3 and 2-10H =101C for LaCoO3 , on C-YSZ. The LaFeO3 thin films showed very high sensitivity to NO2, good response even at ambient temperature as well as selectivity towards NH3 and CO. LaCoO3 thin films weakly reacted to NO2. In electrochemical sensors, LaFeO3 on T-YSZ substrate had good performances, opening the field for new electrochemical sensors on flexible substrates.

Keywords : thin films, perovskites, gas sensors