Présentation du département
Le département Matériaux Nanosciences regroupe 31 personnes dont les activités visent à faire avancer les connaissances fondamentales de la matière condensée à l’échelle du nanomètre, et à apporter les supports au développement de nouveaux matériaux ou dispositifs pour l’électronique, la photonique ou le stockage de l’information.
Les activités du département se structurent en 3 axes de recherche :
Cet axe de recherche s’intéresse aux nouvelles propriétés structurales, dynamiques et coopératives de systèmes moléculaires complexes (cristaux apériodiques, liquides multi-constituants, cristaux-liquides) induites par une forte anisotropie d’espace à l’échelle nanométrique. Le nanoconfinement unidirectionnel est étudié dans des canaux unimoléculaires d’architectures hôte-invité apériodiques et des nanomatériaux composites obtenus par imprégnation de solides poreux mésostructurés.
Les dispositifs de l’électronique de demain utiliseront des architectures hybrides pouvant associer dans un seul empilement des films minces semi-conducteurs, métalliques et moléculaires. L'axe "Surfaces et Interfaces" s’intéresse à la croissance et à la caractérisation de telles hétéro-structures. Un effort tout particulier concerne l’analyse des propriétés physiques, chimiques et structurales gouvernant à l’échelle de l’atome la formation des surfaces et interfaces de ces échantillons. L’influence de ces mécanismes physiques élémentaires sur le comportement macroscopique des dispositifs obtenus peut ainsi être étudiée.
Un groupe de théoriciens en interaction avec la communauté expérimentale. Les membres de ThEoS sont des théoriciens qui utilisent des méthodes quantiques & classiques pour leurs activités de recherche : Diffusion multiples et spectroscopie, transport électronique, systèmes corrélés, transition de phase photo-induite, fluides aux interfaces.
Outils et moyens
Le département s’appuie sur des compétences expérimentales, théoriques et numériques de pointes, couplant Très Grands Instruments (rayonnements neutronique et synchrotron), expériences sur site (croissance, caractérisations avancées, nanotechnologies) et approches numériques (modélisation moléculaire et calculs ab initio).
Production scientifique
Aperçu des dernières publications les plus représentatives des 3 axes de recherche du département Matériaux Nanosciences :
Matériaux nanoconfinés :
- 'More room for microphase separation: An extended study on binary liquids confined in SBA-15 cylindrical pores', Ramona Mhanna, Abdel Razzak Abdel Hamid, Sujeet Dutta, Ronan Lefort, Laurence Noirez, Bernhard Frick, Denis Morineau, Journal of Chemical Physics, 146, 024501 (2017).
- 'Multiple Glass Transitions of Microphase Separed Binary Liquids Confined in MCM-41', Abdel Razzak Abdel Hamid, Ramona Mhanna, Pierre Catrou, Yann Bulteau, Ronan Lefort, Denis Morineau, Journal of Physical Chemistry C, 120, 11049-11053 (2016).
- 'Microphase Separation of Binary Liquids Confined in Cylindrical Pores', Abdel Razzak Abdel Hamid, Ramona Mhanna, Ronan Lefort, Aziz Ghoufi, Christiane Alba-Simionesco, Bernhard Frick, Denis Morineau, Journal of Physical Chemistry C, 120, 9245-9252 (2016).
- 'Thermodynamics of binary gas adsorption in nanopores', Sujeet Dutta, Ronan Lefort, Denis Morineau, Ramona Mhanna, Odile Merdrignac-Conanec, Arnaud Saint-Jalmes, Théo Leclercq, Physical Chemistry Chemical Physics, 18, 24361-24369 (2016).
Surfaces et Interfaces :
- ‘Band alignments in Fe/graphene/Si(001) junctions studied by x-ray photoemission spectroscopy’, Jean-Christophe Le Breton, Sylvain Tricot, Gabriel Delhaye, Bruno Lépine, Pascal Turban, Philippe Schieffer, Applied Physics Letters, 109, pp.051601 (2016).
- ‘Derivation of dielectric function and inelastic mean free path from photoelectron energy-loss spectra of amorphous carbon surfaces’, Denis David, Christian Godet, Applied Surface Science, 387, pp.1125-1139 (2016).
- ‘Spatially resolved band alignments at Au-hexadecanethiol monolayer-GaAs(001) interfaces by ballistic electron emission microscopy’, Alexandra Junay, Sophie Guézo, Pascal Turban, Gabriel Delhaye, Bruno Lépine, Sylvain Tricot, Soraya Ababou-Girard, Francine Solal, Journal of Applied Physics, 118 (8), pp.085310 (2015).
- ‘Raman analysis of gold catalyst vapor liquid solid germanium nanowires’, Israel M., Alain Moréac, Rogel R., Landesman J.P., Pichon L., Physica Status Solidi (c), 11 (11-12), pp.1618 (2014).
- ‘Layer-resolved study of Mg atom incorporation at MgO/Ag(001) buried interface’, Thomas Jaouen, Sylvain Tricot, Gabriel Delhaye, Bruno Lépine, Didier Sebilleau, Guy Jezequel, Philippe Schieffer, Physical Review Letters, 111 (2), pp. 027601 (2013).
ThEoS :
- 'ES2MS: An interface package for passing self-consistent charge density and potential from Electronic Structure codes To Multiple Scattering codes', X. Junqing, C. R. Natoli, P. Krüger, K. Hayakawa, D. Sébilleau, L. Song, K. Hatada Computer Physics Communications, 203, pp.331-338 (2016).
- 'Electron transport in ultra-thin films and ballistic electron emission microscopy', Y. Claveau, S. Di Matteo, P. L. Andres, F. F.lores Journal of Physics: Condensed Matter, 29 (11), pp.115001 (2017).
- 'Effective valence-bond theory for strongly correlated systems', M.-B. Lepetit, A. Gellé Computational and Theoretical Chemistry, Understanding Chemistry and Biochemistry Using Computational Valence Bond Theory, 1116, pp.59-63 (2017).
- 'Computer modelling of the surface tension of the gas-liquid and liquid-liquid interface', A. Ghoufi, P. Malfreyt, D. J. Tildesley Chemical Society Reviews, 15 (2016).
