Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay

Matériaux Fonctionnels

Animation : David Bérardan

Le groupe Matériaux Fonctionnels s’intéresse à des matériaux de type oxydes, chalcogénures, oxychalcogénures, pnictides et oxypnictides pouvant présenter des propriétés physiques intéressantes en vue d’applications variées (thermoélectricité, supraconductivité, conduction thermique balistique, propriétés diélectriques, ferroélectriques, conduction ionique, …). Nos activités vont de l’élaboration des matériaux, sous forme monocristalline ou polycristalline, à l’étude de leurs propriétés physiques en lien avec celle de leurs structures cristallines ou magnétiques. Nous développons également des outils de caractérisation en lien avec les propriétés étudiées.

Le groupe est composé de deux professeurs (Nita Dragoe, Loreynne Pinsard-Gaudart) ; un professeur émérite (Patrick Berthet) ; quatre maitres de conférences (David Bérardan, Claudia Decorse, Raphaël Haumont et Nghi Pham) ; et deux ingénieurs d’étude (Céline Roux-Byl et Romuald Saint-Martin).

Parmi nos résultats récents les plus marquants, on peut mentionner le développement de nouveaux matériaux thermoélectriques de la famille des oxychalcogénures de cuivre (BiCuSeO), le développement d’une technique de croissance de monocristaux sous champs électrique, l’observation de transport thermique balistique dans des oxydes 1D à chaînes de spin, ou l'étude pionnière des propriétés physiques d'oxydes à haute entropie.

Pour plus de détails sur nos thématiques :

• Croissance cristalline sous champs électrique
• Nouveaux matériaux thermoélectriques
• Oxydes à haute entropie
• Transport thermique dans des oxydes à chaînes de spin
• Magnétisme frustré dans les pyrochlores
• Cristallogénèse par fusion de zone

 

Publications récentes du groupe :

2018 :

• Realization of n-type and enhanced thermoelectric performance of p-type BiCuSeO by controlled iron incorporation. L. Pan, Y. Lang, L. Zhao, D. Berardan, E. Amzallag, C. Xu, Y. Gu, C. Chen, L.-D. Zhao, X. Shen, Y. Lyu, C. Lu, Y. Wang, J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 13340-13349
• Triphenylamine–Thienothiophene Organic Charge‐Transport Molecular Materials: Effect of Substitution Pattern on their Thermal, Photoelectrochemical, and Photovoltaic Properties. T. H. Le, Q. Dao, M. Nghiêm, S. Péralta, R. Guillot, Q. N. Pham, A. Fujii, M. Ozaki, F. Goubard, T. Bui, Chemistry – An Asian Journal, 2018, 18, 1302-1311
• Synthesis and transport properties of p-type lead-free AgSnmSbSe2Tem thermoelectric systems. S. Figueroa-Millon, I. Alvarez-Serrano, D. Berardan, A. Galdamez, Materials Chemistry and Physics, 2018, 211, 321
• Superconductivity, pseudo-gap, and stripe correlations in high-Tc cuprates. A. Taleb-Ibrahimi, J.-P. Castellan, D. L. Bolloc'H, V. L.-R. Jacques, Y. Sidis, B. Baptiste, C. Decorse, P. Berthet, L. Perfetti, M. D'Astuto, Z. Zhang, S. Denis, B. W. Lebert, F. Bertran, P. Le Fèvre, Physica B: Condensed Matter, 2018, 536, 747-751
• Spin textures induced by quenched disorder in a reentrant spin glass: Vortices versus ‘frustrated’ skyrmions. I. Mirebeau, N. Martin, M. Deutsch, L. J. Bannenberg, C. Pappas, G. Chaboussant, R. Cubitt, C. Decorse, A. O. Leonov, Physical Review B, 2018, 98, 014420
• Angle resolved photoemission spectroscopy study of the spin-charge separation in the strongly correlated cuprates SrCuO2 and Sr2CuO3 with S=0 impurities. D. Bounoua, R. Saint-Martin, J. Dai, T. Rodel, S. Sengupta, E. Franzeskakis, F. Bertran, P. Lefevre, F. Fortuna, A. Santander-Syro, L. Pinsard-Gaudart, JOURNAL OF ELECTRON SPECTROSCOPY AND RELATED PHENOMENA, 2018, 225, 49-54

2017 :

• Control of surface potential at polar domain walls in a nonpolar oxide. G. Nataf, M. Guennou, J. Kreisel, R. Haumont, P. Hicher, O. Aktas, L. Tortech, N. Barrett, Physical Review Materials, 2017, 1, 074410
• Structural Distortion, Spin-Phonon Coupling, Interband Electronic Transition, and Enhanced Magnetization in Rare-Earth-Substituted Bismuth Ferrite. W. Jie, W. Chunfang, L. Yalong, R. Haumont, B. Dkhil, Inorganic Chemistry, 2017, 56, 8964-8974
• Polar nature of stress-induced twin walls in ferroelastic CaTiO3. H. Yokota, S. Niki, R. Haumont, AIP Advances, 2017, 7, 085315
• Impurity-induced spin pseudogap in SrCuO₂ doped with Mg, Zn, or La. R. Saint-Martin, S. Petit, P. Berthet, F. Damay, Y. Sidis, F. Bourdarot, L. Pinsard-Gaudart, D. Bounoua, Physical Review B, 2017, 95, 224429
• Synthesis, Structure, and Magnetic Electrochemical Properties of a Family of Tungstoarsenates Containing Just CoII Centers or Both CoII and FeIII Centers. C. S. Ayingone Mezui, P. De Oliveira, A.-L. Teillout, J. Marrot, P. Berthet, M. Lebrini, I. M. Mbomekallé, Inorg. Chem., 2017, 56, 1999-2012
• Finite size effect on the magnetic excitations spectra and magnetic heat conduction of the quasi- one dimensional spin chains system SrCuO₂. D. Bounoua, R. Saint-Martin, S. Petit, F. Bourdarot, L. Pinsard-Gaudart, Physica B: Condensed Matter, 2017, 536, 323-326
• Effect of different in-chain impurities on the magnetic properties of the spin chain compound SrCuO₂ probed by NMR. R. Saint-Martin, L. Pinsard-Gaudart, A. Revcolevschi, B. Büchner, H. J. Grafe, Y. Utz, F. Hammerath, A. Mohan, C. Hess, S. Singh, D. Bounoua, Physical Review B, 2017, 96, 115125
• Disorder and Quantum Spin Ice. N. Martin, P. Bonville, E. Lhotel, S. Guitteny, A. Wildes, C. Decorse, M. Ciomaga Hatnean, G. Balakrishnan, I. Mirebeau, S. Petit, Physical Review X, 2017, 7, 041028
• Effect of different in-chain impurities on the magnetic properties of the spin chain compound SrCuO2 probed by NMR. B. Büchner, H.-J. Grafe, Y. Utz, F. Hammerath, R. Kraus, T. Ritschel, J. Geck, L. Hozoi, J. Van Den Brink, A. Mohan, C. Hess, K. Karmakar, S. Singh, D. Bounoua, R. Saint-Martin, L. Pinsard-Gaudart, A. Revcolevschi, Physical Review B, 2017, 96, 115135
• Vibronic coupling and band gap trends in CuGeO3 nanorods. K.-R. O’Neal, A. Al Wahish, Z. Li, P. Chen, J. W. Kim, S.-W. Cheong, G. Dhalenne, A. Revcolevschi, J. Musfeldt, Physical Review B, 2017, 96, 075437
• Influence of structural isomerism of amino acid on the crystal growth of ZnO nanoparticles synthetized by polyol methods. C. Byl, A. Gloter, J.-P. Baltaze, D. Berardan, N. Dragoe, Journal of Sol-Gel Science and Technology, 2017, 83, 296
• A versatile system for Hall effect measurements at high temperature. M. Gunes, H. Sato, L. Pinsard-Gaudart, D. Berardan, N. Dragoe, Measurement Science and Technology, 2017, 28, 105905
• Influence of the temperature and composition on the crystal structure of the AgBiSe2-AgBiS2 system. S. Mitra, D. Berardan, Crystal Research & Technology, 2017, 52, 1700075
• Field-induced phase diagram of the XY pyrochlore antiferromagnet Er2Ti2O7. E. Lhotel, J. Robert, E. Ressouche, F. Damay, I. Mirebeau, J. Ollivier, H. Mutka, P. Dalmas De Réotier, A. Yaouanc, C. Marin, C. Decorse, S. Petit, Physical Review B, 2017, 95, 134426
• Spin pseudogap in the S=1/2 chain material Sr2CuO3 with impurities. T. Masuda, A. Revcolevschi, B. Büchner, A. Zheludev, G. Simutis, S. Gvasaliya, N.-S. Beesetty, T. Yoshida, J. Robert, S. Petit, A.-I. Kolesnikov, M.-B. Stone, F. Bourdarot, H.-C. Walker, D.-T. Adroja, O. Sobolev, C. Hess, Physical Review B, 2017, 95, 054409
• Controlled Jahn-Teller distortion in (MgCoNiCuZn)O-based high entropy oxides. D. Berardan, A.-K. Meena, S. Franger, C. Herrero, N. Dragoe, Journal of Alloys and Compounds, 2017, 704, 693-700
• Double Vibronic process in the quantum spin ice candidate Tb2Ti2O7 revealed by terahertz spectroscopy. E. Constable, R. Ballou, J. Robert, C. Decorse, J.-B. Brubach, P. Roy, E. Lhotel, L. Del-Rey, V. Simonet, S. Petit, S. Debrion, Physical Review B, 2017, 95, 020415(R)