Dr Michael Pitcher

Établissement d'origine

Conditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et Irradiation (CEMHTI) / CNRS - FR

Laboratoire d'accueil

Conditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et Irradiation (CEMHTI) / CNRS - FR

Hôte scientifique

Dr Mathieu Allix

PROJET

Nouveaux oxydes metastables obtenus par refroidissement rapide du liquide et cristallisation du verre a basse temperature

La découverte de matériaux inorganiques est un moteur pour l'innovation technologique et peut impacter fortement les défis contemporains tels que la collecte et le stockage de l'énergie (nouvelles générations de photovoltaïques ou de batteries), les questions environnementales et stratégiques (ferroélectriques sans plomb, aimants sans terres rares) et de nombreux domaines d'intérêt commercial (stockage des données). Les limites des voies de synthèse conventionnelles et le grand nombre de combinaisons élémentaires possibles motivent le développement de nouvelles approches de la recherche, tel que des techniques de synthèse originales ou des méthodes de calculs novatrices, pour élargir la gamme des matériaux synthétisables et accélérer les progrès. Dans ce contexte, mon projet vise à isoler une série de nouveaux oxydes fonctionnels en utilisant la cristallisation du verre à partir de la fusion par lévitation aérodynamique (ADL) - une méthode de synthèse peu-explorée dans ce domaine, dont le CEMHTI est un pionnier - pour accéder à de nouvelles compositions et structures métastables qui ne peuvent être synthétisées par des méthodes conventionnelles à haute température. En collaboration avec l’Université de Liverpool, une méthode de calcul novatrice permettra d’optimiser l’étude en concentrant, les efforts expérimentaux sur les candidats les plus prometteurs. Ce sera la première fois que la synthèse ADL sera exploitée en complément d’une méthode de calcul pour accélérer la recherche de nouveaux matériaux. La synergie qui en résultera maximisera à la fois la gamme de composition qui peut être explorée et le nombre de composés qui peuvent être synthétisés. La mise en place de cette méthodologie au CEMHTI aura des avantages à long terme dans des domaines d'intérêt contemporain, tel que les matériaux pour batteries ou l'optique. L’étude sera soutenue par une instrumentation interne de haute qualité comprenant, la DRX à haute température, la MET Haute Résolution et la RMN à haute
température et haut champ, permettant ainsi la caractérisation structurale, par une approche multi-échelle, des nouveaux composés obtenus.