Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Sidi Bel Abbès - Djillali Liabes
Affiliation
Département d’Electronique
Auteur
BENALLOU, Yassine
Directeur de thèse
Mr Soudini Bel-Abbès (Professeur)
Filière
Electronique
Diplôme
Doctorat
Titre
Etude et optimisation des caractéristiques d’un capteur à base des matériaux piézoélectriques
Mots clés
capteurs piézoélectriques -matériaux piézoélectriques -matériaux actifs - titanate de plomb PbTiO3 - titanate de baryum BaTiO3 -
Résumé
Actuellement, les applications liées aux des capteurs connaissent un essor considérable grâce à la maitrise des propriétés physiques des matériaux actifs électromécaniques et optiques. Ces matériaux transforment l’énergie électrique en énergie mécanique et vice-versa. Ces matériaux incluent les céramiques piézoélectriques et électrostrictifs, les couches minces, les polymères et les mono-cristaux. Ils sont principalement utilisés dans des applications de capteurs et d’actionneurs utilisés respectivement pour détecter ou produire des vibrations sonores, tel que les systèmes d’échographie médicale et les sonars navals. Il existe de grandes familles de matériaux piézoélectriques telles que les oxydes ferroélectriques, le quartz et les composés analogues, les semi-conducteurs, les polymères et les sels. Parmi les caractéristiques essentielles d’un capteur on a la sensibilité et la réponse en fréquence qui peuvent être influencées par les propriétés électriques ou physiques des matériaux utilisés dans ces capteurs. L’objectif de ce travail de recherche est de faire une étude et une optimisation des caractéristiques d’un capteur à base des matériaux ferroélectriques de structure pérovskite . Ces matériaux occupent une large place dans la palette des oxydes piézoélectriques. Ils ont pour formule générale ABO3. On les représente par un empilement d’octaèdres liés par leurs sommets. Les anions oxygène forment les sommets des octaèdres tandis que les cations B et A occupent respectivement leur centre et les sites entre les octaèdres. Dans notre cas nous intéresserons du titanate de plomb PbTiO3, le titanate de baryum BaTiO3. A travers cette simulation nous montrerons que l’amélioration des caractéristiques passe par la maitrise des propriétés de ces matériaux. On s’intéresse en particulier au coefficient de couplage électro-acoustique kt et de leurs impédances acoustiques qui ont un lien direct avec la sensibilité. Cette simulation tient aussi en compte de la réponse en fréquence pour ces capteurs. Les résultats obtenus seront comparés à d’autres travaux
Statut
Validé