Matériaux et Energie

Les activités de l’équipe portent sur la recherche de nouveaux matériaux et l’étude des relations structures – propriétés, en se focalisant principalement sur des fonctionnalités dans le domaine de l’énergie : recherche de nouveaux matériaux pour batterie, conducteurs ioniques, matériaux multiferroïques, matériaux thermoélectriques, …
L’équipe est composée de chimistes du solide et de physiciens du solide, possédant les compétences dans les domaines suivants :

• Synthèse d’oxydes de métaux de transition à valence mixte, polyanioniques et thio-polyanioniques, sulfures, séléniures et intermétalliques : voie solide, chimie douce, électrochimie, four à arc, four sous pression.
• Caractérisations structurales : diffraction X, microscopie électronique à transmission (diffraction électronique, HAADF-STEM, EELS), diffraction neutronique.
• Propriétés magnétiques et propriétés de transport: conduction ionique, constante diélectrique, transport électronique et thermique, effets thermoélectriques, tests électrochimiques, LI/Na/K ion et batteries tout solide.
• Conception de méthodes théoriques originales pour décrire les interactions électroniques fortes dans les matériaux, méthode des bosons esclaves.

Recherche de Nouveaux matériaux

Nous nous intéressons à différentes familles de matériaux : oxydes, chalcogénures, intermétalliques, phases de Zintl. Nos activités allient recherche fondamentale basée sur l’étude systématique de nouveaux systèmes dans le but de découvrir des nouveaux types structuraux à l’étude de nouveaux matériaux fonctionnels.

Propriétés électrochimiques, électroniques, thermiques et magnétiques

Les propriétés de conduction ionique et de stockage sont étudiées en lien avec la structure des matériaux.
Les propriétés de transport électronique et thermique, ainsi que les propriétés multiferroïques sont étudiées en lien avec les propriétés magnétiques.
Grâce à la variété de familles de matériaux considérés, ces propriétés peuvent être étudiées et analysées en fonction de nombreux paramètres: dopage, dimensionnalité, magnétisme, structure de bande, force des corrélations électroniques.

Théorie

Cette thématique se consacre à la conception de méthodes originales adaptées à la description des interactions électroniques fortes dans les matériaux solides.
Les travaux reposent sur des développements formels de la méthode des bosons auxiliaires, permettant un traitement non perturbatif des interactions électroniques locales et à longue portée, et également sur le calcul de fonctions d’auto-corrélation dynamiques et de coefficients de transport utilisant des hamiltoniens effectifs modélisant des matériaux synthétisés et caractérisés au laboratoire.