Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay

Laboratoire d'Etude des Matériaux Hors Equilibre - LEMHE

Oxydes à propriétés remarquables

Notre groupe est composé d’un professeur (Nita Dragoe) ; deux maitres de conférences, David Bérardan ; Nghi Pham), une assistante ingénieur (Céline BYL), deux étudiants en thèse (Céline Barreteau, Christian Perca).

Nous étudions des composés oxydes pouvant présenter des propriétés physiques intéressantes (supraconductivité, thermoélectricité …). La non-stœchiométrie en oxygène et la nanostructuration de ces composés modifient notablement ces propriétés physiques.

 

Supraconductivité

Définition

Un matériau supraconducteur possède deux propriétés particulières, en dessous d’une température critique Tc et/ou d’un champ magnétique critique Hc :
- une résistivité électrique nulle (les porteurs de charges peuvent se déplacer sans aucune perte), comme illustré sur la figure suivante
- ils expulsent le flux magnétique et se comportent donc comme des diamagnétiques idéaux, comme illustré dans l’encart de la figure suivante, ce qui permet par exemple de les utiliser dans des applications de lévitation magnétique.

Les oxypnictides

Les propriétés supraconductrices des composés de la famille des oxypnictides ont été découvert au début de l’année 2008 par une équipe Japonaise (Hosono’s group). La formule générale du composé non dopé de départ est RFeAsO avec R une terre-rare. Ces composés possèdent une structure en couche formée d’une alternance de couches [R2O2]2+ qui jouent le rôle de réservoir de charge en transférant des porteurs lors d’un dopage à une couche [Fe2As2]2- qui domine les propriétés de conduction (voir figure suivante).

Suite à cette découverte, la supraconductivité a été observée dans plusieurs autres familles ayant pour point commun de partager la même couche conductrice. A l’heure actuelle, la plus haute température critique observée dans ces composés est d’environ 55K, avec des champs critiques supérieurs à 100 teslas et des courants critiques supérieurs à 106 A.cm-2.
 

 
20 février, 2013