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This thesis explores the ferroelectric properties of organic ferroelectric Croconic Acid (CA) in the thin film form from the point of view of its application in nanoelectronic and spintronic devices. With the largest room temperature spontaneous ferroelectric polarization among all organic ferroelectric materials and also at the level of some of the inorganic ferroelectrics, CA has unbounded potential for applications. We study the ferroelectric properties of polycrystalline films on spintronically relevant electrode surfaces such as on gold and cobalt surfaces and show that ferroelectricity of CA is robust on cobalt surface. Further, we study the polarization reversal properties at the nanoscopic scale with in-situ piezoresponse force microscopy and estimate the nanoscopic polarization values of CA. Additionally, we grow macroscopic crystals of CA and make preliminary attempts to understand the structure of possibly present ferroelectric domains by electrical and optical methods.; Cette thèse explore les propriétés ferroélectriques de l'acide croconique ferroélectrique organique (AC) sous forme de film mince du point de vue de son application dans les dispositifs nanoélectroniques et spintroniques. Avec la plus grande polarisation ferroélectrique spontanée à température ambiante parmi tous les matériaux ferroélectriques organiques et également au niveau de certains ferroélectriques inorganiques, CA a un potentiel illimité d'applications. Nous étudions les propriétés ferroélectriques de films polycristallins sur des surfaces d'électrodes pertinentes sur le plan spintronique telles que sur des surfaces d'or et de cobalt et montrons que la ferroélectricité est robuste sur la surface du cobalt. Nous étudions également les propriétés d'inversion de polarisation à l'échelle nanoscopique avec la microscopie à force de piézoréponse in-situ et estimons les valeurs de polarisation nanoscopique de CA. De plus, nous cultivons des cristaux macroscopiques de CA et faisons des tentatives préliminaires pour comprendre la structure des domaines ferroélectriques éventuellement présents par des méthodes électriques et optiques.

This thesis explores the ferroelectric properties of organic ferroelectric Croconic Acid (CA) in the thin film form from the point of view of its application in nanoelectronic and spintronic devices. With the largest room temperature spontaneous ferroelectric polarization among all organic ferroelectric materials and also at the level of some of the inorganic ferroelectrics, CA has unbounded potential for applications. We study the ferroelectric properties of polycrystalline films on spintronically relevant electrode surfaces such as on gold and cobalt surfaces and show that ferroelectricity of CA is robust on cobalt surface. Further, we study the polarization reversal properties at the nanoscopic scale with in-situ piezoresponse force microscopy and estimate the nanoscopic polarization values of CA. Additionally, we grow macroscopic crystals of CA and make preliminary attempts to understand the structure of possibly present ferroelectric domains by electrical and optical methods., Cette thèse explore les propriétés ferroélectriques de l'acide croconique ferroélectrique organique (AC) sous forme de film mince du point de vue de son application dans les dispositifs nanoélectroniques et spintroniques. Avec la plus grande polarisation ferroélectrique spontanée à température ambiante parmi tous les matériaux ferroélectriques organiques et également au niveau de certains ferroélectriques inorganiques, CA a un potentiel illimité d'applications. Nous étudions les propriétés ferroélectriques de films polycristallins sur des surfaces d'électrodes pertinentes sur le plan spintronique telles que sur des surfaces d'or et de cobalt et montrons que la ferroélectricité est robuste sur la surface du cobalt. Nous étudions également les propriétés d'inversion de polarisation à l'échelle nanoscopique avec la microscopie à force de piézoréponse in-situ et estimons les valeurs de polarisation nanoscopique de CA. De plus, nous cultivons des cristaux macroscopiques de CA et faisons des tentatives préliminaires pour comprendre la structure des domaines ferroélectriques éventuellement présents par des méthodes électriques et optiques.

In this work, synthesis and characterizations of new conjugated polymers are described.These polymers, developed for their integration into devices, have been synthesized via transitionmetalfree polymerizations. Carbazole based polyazomethines have been synthesized via polycondensation reactions between di-substituted carbazoles, bearing amino and formyl functionsin positions 3,6 or 2,7. Optical and electronical properties of such polymers have been studieddepending of the linkage position. A comonomer EDOT has then been integrated into the polymer chain, and impact of such insertion has been studied. Squaric and croconic acid base polymers have also been synthesized. By varying polymerization conditions, optoelectronic properties have been tuned, leading to the formation of polymers exhibiting a white emission. These polymers have then been integrated into OLED, as the active layer. Finally, more original polymers have been synthesized, using more original reactions or monomers such as by forming in situ benzobisthiazole. Other polymers integrating more originals monomers, such a tetrazine or divanillin, have been synthesized. Optoelectronic properties of such materials have been studied for the purpose of their integration into devices., Dans cette thèse sont développées les synthèses et caractérisations de nouveaux polymères conjugués pour des applications dans l’électronique organique. Ces polymères ont été synthétisés via des réactions de polymérisation sans utilisation de métaux de transition. Des polyazomethines à base de carbazole ont ainsi été synthétisés par polycondensation entre des carbazole portant des fonctions amine et aldéhyde en positions 2,7 et 3,6. Leurs propriétés optiques et électroniques ont été étudiées en fonction de la position des fonctions imines ainsi formées. Un comonomère de type EDOT a ensuite été intégré dans le polymère et l’impact de ce comonomère sur les propriétés du copolymère ainsi formé a été étudié.Des polymères à base d’acide squarique et croconique ont ensuite été synthétisés. En faisant varierles conditions de synthèse, les propriétés optoélectroniques ont pu être contrôlées, permettant d’obtenir des composés présentant une émission blanche, qui ont ensuite été intégrés en tant que couche active dans des dispositifs de type OLED.Enfin, des polymères plus originaux ont été étudiés, utilisant des réactions de polymérisation originale, permettant par exemple la formation de benzobisthiazole in situ. D’autres polymères ont été synthétisés en intégrant dans leur chaine des monomères originaux, comme la tetrazine ou la divanilline. Les propriétés optoélectroniques de ces composés ont ensuite été étudiées en vue deleur éventuelle intégration dans des dispositifs.