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Comportement hors équilibre des isolants de Mott sous champ électrique : transition résistive par effet d'avalanche électronique dans les composés AM4X8 (A=GA, Ge ; M=V,Nb,Ta;X=S,Se) et Ni (S, Se)2
La transition isolant-métal (TIM) de Mott, liée aux corrélations électroniques fortes, a été au cours du dernier quart de siècle au cœur de découvertes majeures (supraconductivité, magnétorésistance) en Physique du Solide. Cette transition est expérimentalement contrôlée par le dopage et la pression...
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| Auteurs principaux : | , , , , , , , |
|---|---|
| Collectivités auteurs : | , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Comportement hors équilibre des isolants de Mott sous champ électrique : transition résistive par effet d'avalanche électronique dans les composés AM4X8 (A=GA, Ge ; M=V,Nb,Ta;X=S,Se) et Ni (S, Se)2 / Vincent Guiot; sous la direction de Etienne Janod ; co-encadrants de thèse Laurent Cario, Benoît Corraze |
| Publié : |
2011 |
| Description matérielle : | 1 vol. (242 p.) |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Sciences des matériaux Physico-chimie des matériaux : Nantes : 2011 |
| Sujets : |
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| 215 | |a 1 vol. (242 p.) |c ill. |d 30 cm | ||
| 314 | |a Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL)(Le Mans) | ||
| 314 | |a Autre(s) contribution(s) : Olivier Chauvet (Président du jury) ; Marcelo J. Rozenberg, Charles Simon (Membre du jury) ; Marc Fourmigue, Claude Pasquier (Rapporteurs) | ||
| 320 | |a Bibliogr. p. 227-242, 262 réf. | ||
| 328 | |b Thèse de doctorat |c Sciences des matériaux Physico-chimie des matériaux |e Nantes |d 2011 | ||
| 330 | |a La transition isolant-métal (TIM) de Mott, liée aux corrélations électroniques fortes, a été au cours du dernier quart de siècle au cœur de découvertes majeures (supraconductivité, magnétorésistance) en Physique du Solide. Cette transition est expérimentalement contrôlée par le dopage et la pression. En dépit d'un potentiel applicatif fort, la possibilité d'induire une TIM de Mott par un champ électrique est restée peu étudiée jusqu'ici. Récemment, une transition résistive originale induite par impulsion électrique a été découverte dans la famille de composés corrélés AM 4 X 8 (A = Ga, Ge; M= V, Nb, Ta; X= S, Se). Cette thèse débute par une exploration approfondie de l'état isolant de Mott de ces composés. Nous montrons ensuite que des champs électriques supérieurs à une valeur seuil Eseuil de l'ordre du kV/cm permettent de briser l'état isolant de Mott des composés. Ce phénomène, de nature purement électronique, peut être piégé pour induire une transition résistive non-volatile. Une étude de· la solution solide GaTa4(Se,Te) 8, développée à dessein, met alors en évidence la dépendance de Eseuil vis-à-vis du gap des composés. La comparaison avec le comportement sous champ électrique de semi-conducteurs conventionnels suggère fortement un mécanisme d'avalanche électronique, et non un effet Zener comme invoqué dans les études théoriques récentes. De plus, la dynamique de transition et le fort couplage électromécanique observés expérimentalement semblent reliés à l'état isolant de Mott des composés. Des études similaires de la solution solide Ni(S,Se)i et du composé organique K-(BEDT- TTF)2Cu[N(CN)2]Cl confirment la généralisation du même effet d'avalanche à d'autres isolants de Mott |2 4e de couverture | ||
| 330 | |a During the last quarter of century, major breakthroughs in Solid State Physics (superconductivity, magnetoresistance) occurred in the vicinity of the Mott metal-insulator transition (MIT). This transition is due to electronic correlations and is usually controlled by electronic doping and by pressure. Despite its high applicative potential, control of the MIT by electric field still remains less studied. Recently, a peculiar electric pulse induced resistive switching (EPIRS) was discovered in the family of correlated compounds AM 4 X 8 (A= Ga, Ge; M= V, Nb, Ta; X= S, Se). In this PhD thesis, the Mott insulating electronic state of these compounds is firstly investigated. We show then that electric fields above threshold values E,h as low as I kV/cm allow to break the Mott insulating state of these materials. This phenomenon appears to be of purely electronic origin and can be pinned to cause a non volatile transition. A study of the new solid solution GaTa4(Se,Te)s, developed on purpose, demonstrates the E,h dependence with the Mott gap. Comparison with conventional semiconductors behaviour under electric field strongly suggests that this transition corresponds to an electronic avalanche, in contrast with theoretical predictions of a Zener effect. Peculiar dynamics of transition and strong electro-mechanical coupling experimentally observed are suggested to originate from the Mott insulating state of the compounds. A similar study of the Ni(S,Se)2 solid solution and of the organic compound K-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN) 2 ]Cl confirms the generalization of this electronic avalanche effect to other Mott insulators |2 4e de couverture | ||
| 510 | | | |a Non equilibrium behaviour in Mott insulators under electric field : resistive switching by avalanche breakdown in AM 4 X 8 (A= Ga, Ge; .M= V, Nb, Ta; X=S, Se) and Ni(S,Se)2 compounds |z eng | |
| 606 | |3 PPN133864588 |a Isolants Mott |2 rameau | ||
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| 686 | |a 620 |2 TEF | ||
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