Dans un contexte où l’électronique est au centre de notre société, la production d’appareils de plus en plus compacts et multifonctionnels concentre les efforts en recherche et développement. Pour répondre à cette attente, une des options est d’augmenter le rendement volumique des composants passifs tels que les condensateurs, en se basant sur l’utilisation de nanoparticules diélectriques du type BaTiO3. Dans un premier temps, l’objectif est d’optimiser la synthèse des nanoparticules de BaTiO3 et de comprendre leurs mécanismes de formation en milieux fluides supercritiques. Pour ce faire nous avons combiné des méthodes d’analyses ex situ telles que la microscopie électronique, la diffraction des rayons X, et les spectroscopies Raman ou infra rouge à des mesures in situ synchrotron de diffraction des rayons X aux grands angles. L’étude a par la suite été transposé à l’élaboration de la totalité des solutions solidesBa1-xSrxTiO3 (0 ≤ x ≤ 1) et BaTi1-yZryO3 (0 ≤ y ≤ 1). Une fois les synthèses optimisées, l’utilisation du spark plasma sintering (SPS) nous a permis de mettre en oeuvre des céramiques denses et nanostructurées, préservant la taille initiale des particules (20 nm), ceci afin d’étudier les propriétés intrinsèques des matériaux à l’échelle nanoscopique. Enfin, connaissant les propriétés de base de ces nanomatériaux, nous avons pu commencer à développer des matériaux hybrides diélectriques pour l’électronique flexible.

Im Zusammenhang mit unserer elektronisch geprägten Gesellschaft rückt die Produktion von kompakteren und multifunktionelleren Bauelementen immer mehr in den Fokus der Forschung. Eine Möglichkeit, um den Anforderungen gerecht werden zu können, ist eine Optimierung der Volumeneffizienz passiver Bauelemente (z.B. Kondensatoren) durch den Einsatz von Nanopartikeln wie z.B. BaTiO3. Zunächst ist es das Ziel, die Synthese von BaTiO3 Nanopartikeln zu optimieren und deren Bildung in Superkritischen Fluiden zu verstehen. Dafür werden konventionelle ex situ Analysen wie die Röntgenstrahlbeugung, Elektronenmikroskopie, Infrarot- und Ramanspektroskopie mit der in situ Analyse durch Synchrotron-Weitwinkel-Röntgenbeugung kombiniert. Das daraus gewonnene Wissen wird anschließend auf die Entwicklung von Ba1-xSrxTiO3 (0 ≤ x ≤ 1) und BaTi1-yO3 (0 ≤ y ≤ 1) Mischkristalle übertragen. Nach Optimierung der Synthese durch den Einsatz von Spark Plasma Sintern (SPS) wurden die Puder unter Beibehaltung einer Anfangskorngröße von (20 nm) zu dichten und nanostrukturierten Keramiken verarbeitet, um die intrinsischen Materialeigenschaften auf der Nanoskala zu untersuchen. Bei bekannten Eigenschaften der Nanopartikel kann mit der Entwicklung von dielektrischen Hybridmaterialen für flexible Elektronik begonnen werden.