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Accueil > Groupes scientifiques > Chimie du Solide > Couches minces nanostructurées

Présentation : Couches minces nanostructurées.

par Anne-Marie, Poggi Mélanie - publié le , mis à jour le

Nos compétences en élaboration nous amènent à une mise en forme de matériaux en couches minces, obtenues par dépôt de solutions de précurseurs sol-gel ou de nanoparticules colloïdales. Nous nous sommes ainsi particulièrement intéressés aux couches possédant des propriétés dans le domaine de l’optique (luminescence, photocatalyse, indice) mais également du transport (composites métal/diélectrique) et du magnétisme (hétérostructures photomagnétiques). Une caractéristique importante de ces couches est de posséder une microstructure nanométrique, que nous contrôlons soit en jouant sur les précurseurs, soit en effectuant des post-traitements (recuit, embossage). Une activité importante consiste à étudier l’influence de cette microstructure sur les propriétés des couches. En particulier, la possibilité d’élaborer des couches minces de microstructure diélectrique contrôlée nous a conduit à étudier l’optimisation du trajet optique de la lumière dans des couches photo-actives.

Photographies d’échantillons et images de microscopie associées. Couche à base d’azobenzènes structurée avec extraction de lumière (c), couche biréfringente à base de nanobâtonnets de LaPO4 déposés par centrifugation spots diffractants (a), couche composite nanoparticules d’argent/TiO2 (b), couche luminescente embossée (d), miroir de Bragg élaboré par empilement de couches macroporeuses/TiO2 (e)

Projets en cours :

-  Couches biréfringentes :
dépôt de nanobâtonnet par « blade coating » et alignement sous forces de cisaillement, forte biréfringente optique, réalisation de lames de phases.
-  Couches photo-actives à microstructure diélectrique :Gestion de la propagation de la lumière (extraction, optimisation d’absorbance). Structuration par embossage, réalisation de miroirs de Bragg. Application aux couches luminescentes et aux absorbeurs photo-voltaïques.
-  Couches composites métal/diélectrique :Formation in-situ de particules métalliques par photocatalyse, transition isolant/métal à la percolation, capteurs de déformation par piézorésistance, substrats SERS.
-  Photostructuration de couches à base d’azobenzènes

Autres compétences, sujets récents ou d’interface avec les autres axes du groupe :

- Couches minces à haut et bas indice de réfraction. Couches anti-reflets, guides d’onde, miroir de Bragg.
- Couches photocatalytiques auto-nettoyantes. Nanoparticules de TiO2 en matrice de silice poreuse.
- Couches minces de silice mésoporeuses.Structuration par tensio-actifs, étude de la structure du réseau périodique de pores, bas indice de réfraction, extension à des systèmes hybrides
- Couches minces de silice macroporeuses. Couches de silice structurées par des sphères de latex, propriétés mécaniques, couches à bas indices de réfraction, empilements, miroirs de Bragg
- Couches sol-gel photochromiques. Dispersion de molécules de photochromes en matrices sol-gel, optimisation des interactions colorant/matrice