Service de Physique de l'Etat Condensé

Recrutement

Stages Master 1 / Master 2

Imaging of charged ferroelectric domain walls for high density storage media

Downscaling of memory devices for ultra-high storage densities and low power consumption is a major challenge for post-CMOS electronics in order to implement new functionalities. Domain wall (DW) engineering in ferroic materials is one possible route where the DW rather than the bulk material becomes the active element. The challenge then is to predict and control the nanoscale DW functionality.
Charged domain walls (CDWs) in ferroelectric (FE) materials appear as a true, new paradigm for post-CMOS electronics precisely because they can be understood as nanometric mobile metallic conductors separated by highly insulating dielectric regions. They support currents nine orders of magnitude greater than in the intervening insulating domains. However, their high electrostatic energy makes them instable and a specific preparation method is necessary.

For more information:
Internship_Walls_CEA_2018.pdf

 

X-ray photoelectron diffraction study of structural phases in epitaxially strained ferroelectric thin films

A fundamental property of ferroelectric (FE) materials is their electrically switchable spontaneous polarization below the Curie temperature, which has driven promising applications of such materials as nonvolatile memory storage devices and sensors. Structural changes in thin films can modify the ferroelectric state and thus the performance of these materials in nanoelectronic devices, chemical sensors or photovoltaic cells. The polarization state may be chemically switched by annealing under oxygen and epitaxial strain can engineer completely new FE phases.

X-ray Photoelectron Diffraction (XPD) combines the chemical sensitivity of core level photoemission with local order sensitivity around the emitting atom. The photoemission intensity is measured as a function of angle above the sample, giving information on interatomic distances, bond angles and chemical states. It is therefore ideally suited to measure the surface distortions in the atomic structure of epitaxial FE films. IRAMIS has recently installed a new, high angular resolution XPD experiment with fully automatic data acquisition system.

For more information: 
Sujet_XPD_CEA_an.pdf

 

 

Thèses

Caracterisation et contrôle de la structure électronique aux parois de domaines ferroélectriques

Les matériaux feeroélectriques sont isolants par nature mais la découverte récente de la conductivité aux parois de domaine  a ouvert une nouvelle époque pour ces matériaux : les parois avoir des propriétés électroniques très différentes et peuvent être manipulées  sous application de champs électriques modestes. Elles sont intrinsèquement nanométriques et en conséquence adaptée à la miniaturisation. La rupture conceptuelle est basée sur la paroi de domaine qui devient l'élement actif d'un dispositif. Dans certaines conditions, les parois chargées peuvent être créées avec une conduction métallique, d'un ordre de grandeur plus important que celui du volume grâce à un gaz quasi-2D d'électrons qui se forme à la paroi. Cette conductivité peut être contrôlée chimiquement ou électriquement. L'objectif du projet est de réaliser, étudier et contrôler de telles parois de domaines chargées dans le BaTiO3.

Pour plus d'informations :
DomainWalls_Long_PhD.pdf

 

 

Stages Post-Doctoraux

Propositions déposées tout au long de l'année

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Maj : 05/10/2017 (2017)

 

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