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Soutenance de thèse

Le 31 mars 2021, notre collègue Innocent Nomel a brillamment soutenu ses travaux de recherche intitulés : « Développement d’un nouveau procédé de dépôt en couche épaisse de matériaux piézoélectriques sans plomb par dépôt d’aérosol pour la fabrication de micro-dispositifs de récupération d’énergie ».

Cette thèse portait sur le développement d’un nouveau procédé de dépôt par jet d’aérosol ou ADM (Aerosol Deposition Method) permettant la réalisation de couches épaisses à partir de matériaux piézoélectriques sans plomb en vue de la fabrication de micro-dispositifs de récupération d’énergie. La synthèse de la poudre sans plomb a été étudiée selon deux voies distinctes et l’optimisation des paramètres de dépôt a permis l’obtention des couches épaisses souhaitées sur un substrat métallique. Malgré les pertes diélectriques élevées à basse fréquence, les films obtenus présentent un bon comportement diélectrique avec une permittivité relative évaluée à 100. Les valeurs élevées de résistivité (1010 Ω.m) et l’absence de claquage sous champ électrique important (E > 10 kV/mm) reflètent de bonnes densités et microstructures des films obtenus sans recuit. Malgré l’absence de cycles ferroélectriques probants, les études menées laissent sous-entendre des propriétés piézoélectriques des films à l’échelle locale (nanométrique) plutôt qu’à l’échelle macroscopique. Les objectifs visés ont été atteints à travers d’une part l’obtention maitrisée et reproductible de couches épaisses pouvant atteindre 100 µm et d’autre part l’élaboration d’un démonstrateur simple de récupération d’énergie par conversion électromécanique.

Photographies de démonstrateurs 5×40 mm2 obtenus : a) avant et b) après métallisation – ©CTTC

Ces travaux de recherche ont été réalisées à l’Institut de Recherche sur les Céramiques (IRCER, UMR CNRS 7315), sous la responsabilité du Dr. Pascal Marchet (MC-HDR) et en collaboration avec le laboratoire GREMAN de Tours.


Le CTTC remercie la région Nouvelle-Aquitaine pour son soutien financier tout au long des travaux.