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Caractérisation de matériaux piézoélectriques sans plomb pour application actionneur

Publié le 7 décembre 2023
Caractérisation de matériaux piézoélectriques sans plomb pour application actionneur
Référence3386325
Domaine scientifiqueMatériaux
SpécialitéSciences et technologie des matériaux
Moyens
"Technologie : lithographie, gravures, traitement thermiqueCaractérisations : Diffraction RX, MEB, mesures : diélectriques, ferroélectriques, piézoélectriques et pyroélectriques"
Compétences Informatiques
-
Mots cléscouches minces, piézoélectricité, actionneur, MEMS
Durée du stage4 mois
LieuGrenoble
LocalisationRégion Rhône-Alpes (38)
FormationIngénieur/Master
Niveau d'étudeBac + 4
Thèse possible0
Date de diffusion 
Description du stage
"Au sein de CEA-Tech, l'Institut LETI crée de l'innovation et la transfère à l'industrie , il fait ainsi le lien entre la recherche fondamentale et la production de micro et nanotechnologies, et façonne des solutions avancées pour améliorer la compétitivité de ses partenaires industriels. Le LCMA, laboratoire de composants micro-actionneur, travaille sur l'intégration de matériau piézoélectrique dans des microsystèmes permettant une fonction de transducteur électromécanique. Le Titanate Zirconate de Plomb (PZT) est à ce jour le matériau piézoélectrique le plus performant pour les applications micro-actionneur. Cependant, la mise en place dans un futur proche d'une nouvelle norme concernant le taux de plomb autorisé dans les puces nous amène à évaluer des matériaux sans plomb alternatifs au PZT pour les applications actionneur piézoélectrique. Ce besoin a par ailleurs été directement exprimé par un partenaire (start-up). Travail demandé (13 lignes maximum):Problématique :Dans l'Union Européenne, c'est la directive RoHS (Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment) qui règlemente les restrictions d'utilisation du plomb. Cette directive, entrée en vigueur au en juillet 2006, est revue régulièrement. Les céramiques piézoélectriques sont pour le moment exclues du champ d'application de la directive. Pour autant, le développement de matériaux sans plomb est un axe majeur de la recherche sur les piézoélectriques. Ces recherches ont amené à revisiter et modifier certains piézoélectriques classiques tels que les KNbO3 et BaTiO3. La famille des KNaxNb1-xO3 (KNN) a notamment été identifiée comme une piste prometteuse. Le BCTZ - Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-(Ba0.7Ca0.3)TiO3 - dans sa forme bulk présente aussi des propriétés aussi bonnes que le PZT. On se focalisera sur ces 2 matériaux sous forme de couche mince et on évaluera leurs performances.Objectif du stage :L'objectif de ce stage est donc de caractériser des matériaux piézoélectriques sans plomb et de comparer leurs propriétés à celle du matériau de référence, le PZT.Travail demandé :· Recherche bibliographique sur les matériaux piézoélectriques sans plomb pour l'actionnement· Réalisation de véhicules de test simples pour les caractérisations électrique et piézoélectrique· Caractérisations structurales, électriques et piézoélectriques de matériaux sans plomb"
Email tuteurgwenael.le-rhun@cea.fr

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