Etude de l’origine physique des propriétés dynamiques, diélectriques et Electro-optiques de BCT en comparaison avec BaTiO₃ (BT) pour les applications en optoélectronique. Rôle du dopage en fer et en Rhodium sur ces composés

Abstract

BaTiO₃ (BT) souvent considéré comme le prototype des composés pérovskites Férroélectriques, a été largement étudié par plusieurs techniques. Il possède des valeurs des coefficients Electro-optique (E/O) attribués aux grandes valeurs de la constante diélectrique, nécessaires pour plusieurs applications telle que l’amplification du signal optique, le traitement d’image, le stockage des données optiques et les miroirs à conjugaison de phase. Les propriétés optiques de BT deviennent encore plus intéressante, en particulier E/O et photoréfractives, lorsqu’il est dopé en fer ou au Rhodium. Cependant, son utilisation à température ambiante dans des dispositifs industriels présente un handicap en raison des variations de ses propriétés et son instabilité, liées à la proximité du point de transition (environ 9°C) : correspondant à la transformation de phase quadratique-orthorhombique (Q-O). C’est pourquoi les solutions solides de Titanate de baryum-calcium (BCT) peuvent présenter une alternative intéressante à BaTiO₃ puisque leur point de transition de phase concernée se trouve à très basse température (-120°C) avec l’introduction du calcium. Le but de notre travail est l’étude des propriétés dynamiques de ce nouveau matériau (BCT), en comparaison avec BT, et la détermination des coefficients E/O en utilisant un modèle théorique très simple. En conclusion nous discutons de l’origine physique des grandes valeurs des coefficients E/O de BT et leurs variations lorsqu’on dope le cristal.