Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay

Synthèse, Propriétés & Modélisation des Matériaux - SP2M

Matériaux fonctionnels

Notre groupe est composé de trois professeurs (Nita Dragoe, Loreynne Pinsard-Gaudart et Patrick Berthet) ; un professeur émérite (Alexandre Revcolevschi) ; quatre maitres de conférences (David Bérardan, Claudia Decorse, Raphaël Haumont et Nghi Pham) ; un ingénieur d’étude (Romuald Saint-Martin) et une assistante ingénieur (Céline BYL).

 

L’observation de la supraconductivité à 26K dans LaFeAsO0.9F0.1 par une équipe japonaise (Hosono’s lab) au début de l’année 2008 a été à l’origine d’un effort de recherche très intense dirigé vers l’étude des matériaux de la famille des oxypnictides, dont ce composé fait partie.


L’activité de l’équipe dans ce domaine a débuté en mai 2008, au travers notamment d’une collaboration avec des chercheurs du Laboratoire de Physique des Solides. L’une des originalités de notre approche a été de nous intéresser au pouvoir thermoélectrique de ces matériaux. Nous avons ainsi pu mettre en évidence des valeurs élevées de S au voisinage de 100K, du même ordre que celles des meilleurs matériaux thermoélectriques utilisés dans cette gamme de température (figure suivante).



Comparaison du pouvoir thermoélectrique de quelques oxypnictides avec celui d’un alliage Bi88Sb12, le meilleur matériau thermoélectrique actuel dans le domaine des températures cryogéniques.


Suite à ce résultat, nous nous intéressons notamment aux effets de différents dopages à la fois sur les propriétés thermoélectriques de ces matériaux et sur la supraconductivité (voir par exemple sur la figure suivante le diagramme de phase de NdFe1-xRhxAsO, déterminé dans l’équipe).


Dans cette étude, nous nous intéressons également aux familles de composés possédant une structure en couches similaires à celle de LaFeAsO, ce qui nous a notamment permis de mettre en évidence les performances thermoélectriques intéressantes de la famille Bi1-xSrxCuSeO à haute température (voir la rubrique thermoélectricité ).



Quelques publications sur le sujet


- “Large Seebeck coefficients in Iron-oxypnictides: a new route towards n-type thermoelectric materials”, Physica Status Solidi RRL 2, 185 (2008) pdf

- “Electronic phase diagram of NdFe1-xRhxAsO”, Physical Review B 81, 094506 (2010) pdf

- “Evidence of structural phase transition in superconducting SmFeAsO1-xFx from 19F NMR”, Journal of Physics: Condensed Matter, 25, 025701 (2013) pdf