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Croissance et étude de films minces et d'hétérostructures d'oxydes pérovskites réalisés par dépôt laser pulsé

Présentée par Mickael Allain
Discipline : physique - milieux denses et matériaux
Laboratoire : GEMaC

Résumé :
Ce travail de thèse porte sur la croissance par PLD et l’étude des propriétés de différents systèmes d’oxydes pérovskites, LaAlO3/SrTiO3, SrVO3/SrTiO3, LaAlO3/SrVO3.
Dans une première partie, la croissance des échantillons LaAlO3/SrTiO3, les caractérisations sont détaillées. Des résultats majeurs ont été obtenus, concernant l’effet des conditions de croissance par PLD sur la stœchiométrie des films minces et les propriétés électroniques de l’interface.
Dans une seconde partie, la croissance de films minces et ultraminces de SrVO3 par PLD et la mise en évidence expérimentale de la TMI sont développées, ainsi que la détermination de son origine et des mécanismes physiques de conduction.
Enfin, la croissance et les caractérisations réalisées sur les hétérostructures LaAlO3/SrVO3 sont présentées. Différents mécanismes de conduction ont ainsi été mis en évidence, corrélés par une analyse chimique, démontrant l’effet de la couche de LaAlO3.

Abstract :
This thesis work has been led to study the growth by PLD and the properties of different perovskite oxide systems including heterostructures of LaAlO3/SrTiO3, SrVO3/SrTiO3 and LaAlO3/SrVO3.
In a first part, LaAlO3/SrTiO3 growth and characterizations – structural, transport and magnetism – is presented. Major results are obtained and demonstrate the effect of growth conditions on LaAlO3 thin films stoichiometry and interface electronic properties.
In the second part, growth of thin and ultrathin SrVO3 films is detailed and an experimental observation of the MIT is brought out. The origin of this MIT is demonstrated and physical mechanisms of conduction are revealed.
Finally, growth and characterizations done on LaAlO3/SrVO3 heterostructures are detailed. Different conduction mechanisms have been brought out which are correlated by chemical analysis and demonstrate the effect of LaAlO3 thin films in this heterostructure.

Membres du jury :

Philippe LECOEUR, professeur des universités, université Paris Sud 11/Institut d’électronique fondamentale - Orsay - rapporteur
Nathalie VIART, professeur des universités, université de Strasbourg/département de chimie des matériaux inorganiques (DCMI) - Strasbourg - rapporteur
Niels KELLER, directeur de recherche, université Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines/laboratoire Groupe d’étude de la matière condensée (GEMaC) - Versailles - directeur de thèse
Arnaud FOUCHET, chercheur, à l’université Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines/laboratoire Groupe d’étude de la matière condensée (GEMAC) - Versailles - codirecteur de thèse
Pierre GALTIER, professeur des universités, université Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines/laboratoire Groupe d’étude de la matière condensée (GEMAC) - Versailles - examinateur
Maryline GUILLOUX-VIRY, professeur des universités, université de Rennes 1/Institut des sciences chimiques de Rennes - UMR CNRS 6226 - Rennes - examinateur