Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay

Synthèse, Propriétés & Modélisation des Matériaux - SP2M

Notre groupe est composé de deux Directeurs de Recherche (Fabienne Berthier et Robert Tétot), d'un Professeur (Jérôme Creuze) et d'un Maitre de Conférences, (Emilie Amzallag).

 

  • Dépôt monocouche de Ag/Ni (111)
  • Structure des céramiques en couches minces
  • Étude de thermoélectriques

Dépôt monocouche de Ag/Ni (111)

 

Évolution de la structure du dépôt en fonction de la température du recuit :



Structure des céramiques en couches minces

Des couches minces de titanate de strontium sur silicium (001) ont été élaborées suivant deux procédés pour étudier l’influence du mode de croissance sur la structure du dépôt.



 

Des mesures de spectroscopie Infra-Rouge ont été réalisées à SOLEIL sur les deux types d’échantillons. Ces spectres expérimentaux sont comparés aux spectres obtenus par calculs ab initio pour des couches de structures cubiques et quadratiques. Le couplage expérience/simulation ayant ainsi permis une analyse très fine de la structure :

la croissance avec recuit conduit à la formation d’une couche de titanate de strontium de structure cubique.



la croissance sans recuit conduit à une couche de titanate de strontium de structure à la fois cubique et quadratique qui se caractérise par des bandes d’absorption supplémentaires dans le domaine des basses fréquences de vibration.

Étude de thermoélectriques

 

L’étude de nouvelles familles de matériaux pour la thermoélectricité est une des voies de recherche explorées dans le laboratoire au cours des dernières années. Les résultats présentés ici portent sur un composé de la famille des oxychalcogénures, BiCuSeO.
L’analyse des structures cristallographique et électronique de ces matériaux permet de définir les différentes interactions présentes au sein ce matériau, mais aussi de connaitre la densité d’état du matériau.

 

Les analyses de structures nous permettent de mettre en évidence des interactions intra-couches de nature différentes ([Bi2O2]2+ : de type ionique et [Cu2Se2]2- : de type covalente).

La densité d’état présentée ici nous montre que la couche chalcogène (cuivre/sélénium) est la principale contribution à la conduction électronique.

La complémentarité simulation/expérience dans ce type d’étude nous a permis de décrire précisément la structure de BiCuSeO. En effet, bien que la structure cristallographique soit celle d’un composé en couches, les propriétés de transport électriques du matériau sont plus proches de celle d’un matériau 3D, avec une densité d’état de type parabolique, ce qui rapproche ce type de composé d’un intermétallique ou des alliages métal-chalcogènes.