Conditions extrêmes et matériaux : haute température et irradiation (CEMHTI)

Ce laboratoire a pour objectif la compréhension des propriétés physico-chimiques des matériaux en conditions extrêmes, à partir d’une meilleure description de leurs structures à l’échelle atomique, à l’état solide et fondu. Il développe des expertises et des outils originaux au plan international pour les analyses in situ :

• Spectroscopies à haute résolution et haute température (jusqu’à 2700°C)
• Lévitation aérodynamique sans contact pour les milieux fondus
• Accélérateurs de particules et analyse de défauts 

Ces installations expérimentales uniques sont accessibles à la communauté nationale et internationale sur les plateformes RMN de RS2E, INFRANALYTICS et PANACEA et sur l'infrastructure d'accélérateur EMIR&A.

Le CEMHTI est également engagé dans le développement de nouveaux matériaux :

• (Vitro)Céramiques transparentes et Réfractaires
• Matériaux nanoporeux pour l’Energie et l’Environnement

Le laboratoire développe des partenariats académiques et industriels locaux, nationaux et internationaux, soutenus par des contrats, des programmes régionaux, ANR et européens.

Thèmes de recherche :

(Vitro)ceramiques transparentes et refractaires

Cristallisation, élaboration par méthodes horséquilibre, fusion, trempe, surfusion par lévitation, chauffage laser, design, corrosion, procédés thermochimiques, réactivité haute température, nouvelles filières énergétiques à faible émission de CO2

Matériaux et résonance

Structure, dynamique, ordre/désordre, méthodologie RMN, IRM in situ, spéciation, diffusion, adsorption, photoélectrochimie, matériaux inorganiques, hybrides, fonctionnalisés, biocompatibles, mésoporeux, nanoporeux, sels fondus, adsorbants, énergie, stockage électrochimique, environnement, capture CO2 , catalyseurs, dépollution de l’eau, valorisation déchets

Défauts, impuretes et radiotraceurs

Comportement sous irradiation, étude et ingénierie des défauts et impuretés : nucléaire, photovoltaïque, technologies de l’information et communication, traceurs isotopiques et radioactifs pour l’imagerie

Propriétés optiques et thermiques

Spectroscopie optique, désordre, dynamique, structure, Raman, Brillouin, IR, visible, imagerie, in situ, verres, céramiques, liquides, transitions de phase, grandeurs radiatives, phénomènes de transport, émissivité, conductivité électrique, texture, mesure sans contact

Moyens expérimentaux :

• Plateforme RMN :  IR RMN Très Hauts Champs (FR3050) & RS2E (FR3459). Méthodes et instrumentation, RMN Haute Résolution - Haute Température (200, 300, 400, 750, 850 MHz WB)
• Plateforme Irradiation : Réseau National EMIR&A Instrumentation et prototypes. Cyclotron et Pelletron : irradiation RBS, PIXE, NRA - accélérateur de positons lents (0-50 kV)
• Plateforme Haute Température – Elaboration et traitement : fours de trempe à atmosphère contrôlée (2000°C), lévitation aérodynamique couplée à chauffage LASER (3000°C), fours à bombardement électronique (1800°C). Instrumentation et caractérisations couplées à des dispositifs de chauffage (chauffage LASER (1500°C) avec lévitation (3000°C), platines chauffantes (2000°C), atmosphères contrôlées) : RMN, IR, visible, UV, Raman, Brillouin, DRX, MEB environnemental, conductivité électrique, corrosion, ATD-ATG, DSC, NRA.