Science des Procédés Céramiques et de Traitements de Surface (SPCTS)

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Précurseurs et nanostructures

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René Guinebretière : rene.guinebretiere unilim.fr


Contexte/objectifs

Cette activité se décline en deux volets.

L’un concerne l’élaboration par le procédé sol-gel de matériaux pulvérulents, massifs ou sous forme de couches minces. Nous développons dans ce cadre une démarche de physique des matériaux en analysant les processus qui permettent, en se plaçant loin de l’équilibre thermodynamique, d’obtenir des microstructures contrôlées qu’il s’agisse de la formation de nanocristaux au sein d’une matrice vitreuse ou de nanostructures bidimensionnelles constituées de nanocristaux épitaxiés sur des surfaces vicinales de monocristaux d’alumine.

Le deuxième volet de notre démarche concerne l’analyse de la microstructure des matériaux nanostructurés. Cette caractérisation quantitative est essentiellement basée sur la diffusion et la diffraction des rayons X. Une part importante de cet aspect concerne l’instrumentation et en particulier la conception de dispositifs prototypes de diffraction des rayons X adaptés à l’étude de la microstructure de ces objets complexes.

Etude par diffusion centrale des rayons X du processus de séparation de phase dans des xérogels SiO2-SnO2
 
Image AFM d’une surface vicinale de monocristal d’alumine nanostructurée à 1250°C (angle de miscut de 10°)   Observation par diffusion centrale sous incidence rasante de l’organisation périodique des marches à la surface de monocristaux d’alumine.
Le choix de l’angle de taille du monocristal permet de choisir la période des marches.


Activités

  • Précurseurs sol-gel et matériaux à séparation de phase hors équilibre.
  • Couches minces et nanostructures auto-organisées.


Faits marquants

  1. Y. C. Wu, W. Hamd, E. Thune, A. Boulle, C. Rochas, R. Guinebretière
    Synthesis of tin oxide nanosized crystals embedded in silica matrix through sol-gel process using alkoxide precursors
    J. non Cryst. Solids 355 (2009) 951-959

  2. W. Hamd, Y. C. Wu, A. Boulle, E.Thune, R. Guinebretière
    Microstructural study of SnO2 thin layers deposited on sapphire by sol gel dip coating
    Thin Solid Films 518 (2009) 1-5

  3. E.Thune, A. Boulle, D. Babonneau, F. Pailloux, W. Hamd, O. Preziosa, R. Guinebretière
    Nanostructuration of sapphire vicinal surface as template for the growth of self-organized oxide nanostructures
    Appl. Surf. Sci. 256 (2009) 924–928

  4. W. Hamd, A. Boulle, E. Thune, R. Guinebretière
    A new way to prepare tin oxide precursor polymeric gels
    J. Sol-gel Sci. Technol. 55 (2010) 15-18

Mis à jour le 3 avril 2012

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