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Structure et Propriétés des Matériaux – Conditions ExtrêmesEquipe SPM-CE
Matériaux et milieux sous conditions extrêmes
Méthodes Structurales & Synthèses
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMF
Equipe partage son expertise pour :
- Relations structures propriétés
- Etudes « in situ »
- Etude structures fines
- Systèmes matériaux « réels »
- Etudes fondamentales (matériaux & méthodes)
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMF
Equipe s’appuie sur un ensemble de compétences
- I. Optimisation de méthodes de synthèse:
- II. Développement de méthodes d’étude structurale:
- III. Développements instrumentaux
afin d’étudier :
- I. Matériaux à propriétés remarquables
- II. Matériaux du patrimoine
- III. Fluides en conditions supercritiques
Matériaux et milieux sous conditions extrêmes
Méthodes Structurales & Synthèses
Equipe SPM-CE
I. Optimisation de méthodes de synthèse:
- HP-HT poudres & croissance de monocristaux
- Intermétalliques
- Chimie douce
- Synthèse en phase vapeur
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMF
Méthodes Structurales & Synthèses
Equipe SPM-CE
II. Développement de nouvelles méthodes d’étude structurale :
- DRX in situ Pression & Température
- Cristallo aux électrons (précession)
- analyse PDF
- couplage Raman - XAFS
- couplage Diffraction – tomographie
II. Etudes structurales fines :
- résolution de structures ab-initio
- diffraction avec contraste résonant
- simulation de la diffraction de multicouches
- XAFS & inélastique X
- Diffusion inélastique des neutrons
- diffraction neutrons : in-situ & magnétisme
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMF
Méthodes Structurales & Synthèses
Equipe SPM-CE
II. Développements instrumentaux
- Cellules HP-HT
- Détection HR avec analyseur pour XAFS
- Analyseur bi-courbes pour Diffraction de poudres
- DRX in-situ en laboratoire
- instrumentation poudres neutrons
- instrumentation ESRF-FAME microfaisceau synchrotron
- instrumentation ESRF-BM2
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMF
Méthodes Structurales & Synthèses
Equipe SPM-CE
I. Matériaux à propriétés remarquables
- supraconducteurs
- multiferroïques
- matériaux magnétiques frustrés
- magnétisme des intermétalliques (magnétiques durs & doux)
- matériaux à propriétés modifiées par insertion d’hydrogène
- matériaux d'insertion du lithium pour batteries
- Composés pharmaceutiques
- Etudes des nanoparticules
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMF
Matériaux et milieux sous conditions extrêmes
Equipe SPM-CE
II. Matériaux du patrimoine
- Pigment bleu Maya et ses analogues
- Matériaux hétérogènes, Pigments, Céramique, Métaux
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMF
III. Fluides en conditions supercritiques
- H2O en conditions supercritiques
- Conditions supercritiques appliquées au stockage du CO2
Matériaux et milieux sous conditions extrêmes
Equipe SPM-CE
Des études fondamentales (matériaux & méthodes), mais réalistes...pour ajouter du beurre dans les épinards,... qq. contrats
- ANR NEMSICOM
- ANR Crystal PRESS
- ANR LANGASITES)
- Contrat région avec le LEPMI
- Contrat Servier, CEA
- IPMC
- ANR NanoSurf
- Coll. C2RMF + EU-Artech + Brevet
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMFEquipe SPM-CE
Perspectives……
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMF
Optimisation de méthodes de synthèse:Synthèse & Etude des réactions par diffraction in-situ HP-HT
Equipe SPM-CE
T = 20°C P ~ 2.5 GPa T ~ 670°C P ~ 2.5 GPa
BiCrO3
T P ~ 2.5 GPa
BiCrO3
Croissance inCroissance in--situ de BiCrOsitu de BiCrO33 en flux Hen flux H33BOBO33 (ESRF, ID27)(ESRF, ID27)
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMF
Optimisation de méthodes de synthèse:Synthèse par chimie douce
Equipe SPM-CE
Traitement en chimie douce d’oxydes: Traitement en chimie douce d’oxydes: -- basse températurebasse température-- maintien de la charpente structuralemaintien de la charpente structurale
1. Echange d'ions dans lescobaltates lamellaires:
eutectiqueAg-(NH4)-NO3
175°CNa0.75CoO2 <==> AgCoO2
nouvelle formestructure
delafossite
2. Oxydationménagéede Mn2+
(370°C)↓
MnO2nanométrique
3. Insertion enphase gazeuse:
réaction indigo-zéolithe(tube scellé, ≈ 300°C)
Nouvelle phaseconfirmée par M.E.T.
Applicationmatériaux de
batterie
Applicationmatériaux
du patrimoine
Forte synergie chimistes - microscopistes
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMF
Développement de méthodes d’étude structurale:Etudes multi-échelle des matériaux désordonnés, inhomogènes, nano
Equipe SPM-CE
Analyse de composés mal ordonnés par fonction de distribution deAnalyse de composés mal ordonnés par fonction de distribution de pairespaires
Données XPD sur D2AM, Qmax=19Å-1
=> allophane n'est pas sphérique, plutôt cylindre court
Imogolite : structure en tube connu (?) ; allophane : modèle théorique supposé sphérique (coll GEREGE)
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMF
Développement de méthodes d’étude structurale :Combinaison des méthodes structurales XEN :
FONCTIONNALISER : fixation de la molécule par encapsulation dansune matrice nano-poreuse
COMPRENDRE le processus physique de fixation de la couleur (diffusion et piégeage du chromophore)
APPLIQUER : matériaux hybrides anciens (coll. C2RMF) et nouveaux (coll. LCM3B)
Etude de Colorants Hybrides Indigo@zéolithe MFI (analogue du BleEtude de Colorants Hybrides Indigo@zéolithe MFI (analogue du Bleu Maya)u Maya)
Spectro Raman (coll. LMGP)
Combinaison de techniques spectroscopiques et structurales
3000
2000
1000
0
Inte
nsity
(a.u
.)
1200 1300 1400 1500 1600 1700
Wavenumber (cm-1)
DRX synchrotron sur poudre (BM02-ESRF)
Diffraction électronique
Description statique
Description dynamique : diffusion quasi-élastique des neutrons
Equipe SPM-CE
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMF
Développements instrumentauxDiffraction in situ de laboratoire et sur les CRG
Equipe SPM-CE
Diffraction Diffraction inin--situsitu avec optique avec optique bibi--courbecourbe pour et détection 2Dpour et détection 2D
(002)
T (K
)
300
211292725232 2θ
(°)
TsrAnalyse De transition de phase par diffraction Analyse De transition de phase par diffraction inin--situsitu sur les CRGsur les CRG
150 K-180 K
Hoμr
Coμr
μr
ab
c
Cmmm P6/mmm
Diffraction neutronique de HoCo4,5Si0,5
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMF
Fluides en conditions supercritiquesStockage du CO2 sous condition critique
Equipe SPM-CE
Comprendre la structure locale des fluides HT HP: des solutés et des solvants
XAS : Ordre local
Analyse des Fluides supercritiques par Analyse des Fluides supercritiques par XAFSXAFS--SAXSSAXS--RIXSRIXS--RamanRaman
Intérêt : mécanisme de transfert et propriétés de transport d’éléments en conditions hydrothermales: formation des gisements métallifères-séquestration du CO2
soluté solvant
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMF
Matériaux à propriétés remarquablesNouveaux Supraconducteurs
Equipe SPM-CE
1èressynthèses& mesuresà l’Institut (22/05/08) :
Evolution de la supra et de la structure sous pression (ESRF, ID27, G. Gabarino)
8.3 GPaSupra !
études des composés de la nouvelle famille de supraconducteurs àétudes des composés de la nouvelle famille de supraconducteurs à haute haute TcTcdu type du type LnOMPnLnOMPn avec Ln = terre rare, M= avec Ln = terre rare, M= FeFe, Ni, , Ni, MnMn et et PnPn = P, As, Bi= P, As, Bi
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMFPerspectivesOptimisation de méthodes de synthèse:
Synthèse & Etude des réactions par diffraction in-situ HP-HTSynthèse par chimie douceEtendre la gamme de synthèse des Matériaux sous Hautes Pressions
Développement de méthodes d’étude structurale:Etudes multi-échelle des matériaux désordonnés, inhomogènes, nano Combinaison des méthodes structurales Diff-Tomo, XEN (pharmacie,.. )
Développements instrumentauxImplication dans la jouvence des CRG ESRF & ILL Diffraction in situ de laboratoire et sur les CRGDiffracto portable, nouvelles sources X (Patrimoine)
Matériaux à propriétés remarquablesNouveaux Supraconducteurs Multiferroïques (Hautes Pressions)Forte anisotropie magnétique - frustration magnétiqueColorants hybrides
Fluides en conditions supercritiquesAnalyse des Fluides supercritiques par XAFS-SAXS-RIXS-RamanStockage du CO2 sous condition critique
Equipe SPM-CE
Permanents:
michel.annepierre.bordet
nassira.boudjadaeric.dooryhee
jean-louis.hazemanndenis.testemale
jean-louis.hodeauholger klein
pauline.martinettoolivier.isnardceline.darie
pierre.strobelpierre.toulemonde
claire.colin
Chercheurs Invités et Postdocs:
Mauro.GemmiIonel.ChicinasVladimir Pankovherve.muguerra
Thésards:
karol.martycecile.da-silvanatalia.coroianherve.mayot
catherine.dejoietania.mendonca
phung.leflorin.popa
Bogdan.Neamtu
Journée 2007 - Institut Néel départ. MCMF
Structure et Propriétés des Matériaux – Conditions ExtrêmesEquipe SPM-CE