Axe 3 – Organisation structurale multiéchelle des matériaux

Découvrir de nouveaux matériaux avec des propriétés améliorées / optimisées selon une démarche scientifique correspondant au triptyque « synthèse/structure/propriétés ».

Synthétiser de nouveaux composés et élaborer de nouvelles micro et nanostructures par différentes voies de synthèse (dont la voie solide et les voies précurseurs telles que sol-gel, hydro/solvothermale, coprécipitation, polymère…). Favoriser les synthèses peu énergivores et impliquant des matériaux bas carbone, dans un esprit de développement durable.

Déterminer/caractériser ces structures et nanostructures en couplant techniques expérimentales et méthodes de simulation. Ceci à l’aide d’équipements mi-lourds (microscopie électronique à transmission, diffraction et diffusion des rayons X, spectroscopies vibrationnelle et optique…) et des Très Grandes Infrastructures de Recherche dont SOLEIL, l’ILL et l’ESRF.

Analyser des données massives par approches non conventionnelles (IA) et développer des outils prédictifs.

Mesurer et calculer les propriétés optiques (émission/conversion de lumière, non-linéarité), électriques (piézo/ferroélectricité, diélectriques, conductivité), vibrationnelles et catalytiques afin d’établir des liens entre structure, microstructure et propriétés des matériaux.

Répondre aux besoins sociétaux dans les domaines de l’énergie, de l’électronique, de l’optique, de l’habitat et des ressources naturelles. Assurer la valorisation des travaux innovants et le transfert d’échelle.

 

Responsable d’axe : Jenny JOUIN | Tous les membres de l’axe

Matériaux fonctionnels

​Animateur : Jean-René DUCLERE

Thématiques :

  • Electrocéramiques : matériaux oxydes sans plomb

  • Verres, vitrocéramiques et céramiques transparentes pour l’optique et l’énergie

  • Méthodes de synthèse, dont chimie douce, et technologies de mise en forme
    (SPS, impression 3D hybride, ADM…)

  • Traitement de données hyperspectrales (chimiométrie, machine learning)

Modélisation à l’échelle atomique et cristallochimie

Animateur : Assil BOUZID

Thématiques :

  • Cristallochimie, affinements de structures moyennes et locales, DFT,
    dynamique moléculaire, machine learning

  • Oxydes, nanoparticules, clusters, systèmes désordonnés, surfaces et interfaces

  • Relations structure-propriétés, optique non linéaire, diffusion ionique, structure électronique

  • Développement de codes

Cristallographie et microstructure

Animateur :  Alexandre BOULLE

Thématiques :

  • Transitions de phases, nanostructures et défauts.

  • Diffraction / diffusion des rayons X et instrumentation synchrotron

  • Microscopies électroniques et champs proches

  • Développements logiciels open source, données massives et deep learning

Précurseurs et matériaux inorganiques

Animateur :  Sylvie ROSSIGNOL

  • Géopolymères et polymères précéramiques
  • Hybrides, PDC et matériaux à base de silicium
  • Synthèse, mise en forme et céramisation des précurseurs : revêtements, fibres, matrices & composites, poreux
  • Réactivité des précurseurs inorganiques et organométalliques