Caractérisation du matériau quartz en vue de la réalisation des résonateurs : traitement permettant d'améliorer sa qualité
Institution:
BesançonDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Our first aim is to investigate the means to characterize the natural quartz for a selection to piezoelectric applications. After a short overview of quartz lattice, the conventions used to describe quartz properties and his different classifications, we make a brief review of different defects and impurities which we find in quartz crystals. We examine the set of the coefficients, linear and nonlinear, which can describe the properties of the quartz and for which datas are available. We propose to choose the coefficients that can be used as indicators of the material quality. We describe an experimental arrangement derived from that of Lamb and Richter, which with we can measure the elastic waves attenuation in the quartz. We realised the measurements of some viscoelastic coefficients. The second part of this memory is devoted to the study of density reduction of etch-channels in quartz. The formation of etch-channels is linked to dislocations and impurities. We are interested essentialy in the treatement of the resonators by heating, with eventualy electric field application (electrodiffusion treatemerit). We found that the temperature is the main parameter.
Abstract FR:
Notre premier but est de rechercher les moyens de caractériser le quartz naturel en vue de sa sélection pour des applications piézoélectriques. Une sélection objective impose de recourir à des mesures de quantités qui soient en relation avec la qualité attendue du matériau et qui puissent constituer un bon indicateur. Après un bref rappel sur la structure du quartz, les conventions utilisées pour décrire ses propriétés et les différentes classifications définies. Nous faisons une synthèse des différents défauts et des impuretés que l'on rencontre dans le quartz. Nous examinons ensuite l'ensemble des coefficients, linéaires et non linéaires, qui permettent de décrire ses propriétés et à partir des données existantes nous proposons un choix pour ceux qui peuvent servir d'indicateur de la qualité du matériau. Nous décrivons un ensemble de mesure simple dérivé de celui de Lamb et Richter, permettant la mesure de l'atténuation des ondes élastiques dans le quartz. Et avec lequel nous avons réalisé la mesure de certains coefficients viscoélastiques. La seconde partie est consacrée à l'étude de la réduction de la densité des "canaux d'attaque chimique" du quartz. La formation de ceux-ci est liée aux dislocations et aux impuretés. Nous nous sommes intéressé essentiellement au traitement par recuit des ébauches de résonateurs, avec éventuellement application d'un champ électrique (traitement par électrodiffusion). Nous en avons conclu que la température seule jouait un rôle primordial.