Laboratoire Structures, Propriétés, Modélisation des Solides (SPMS)

Elaboration de matériaux :
- synthèse de nanopoudres à formes contrôlées
- élaboration de céramiques denses
- cristallisation induite par laser

Caractérisations structurales in situ :
- analyse Rietveld en incidence rasante
- diffraction en température (10 ? 1600 K) et atmosphère contrôlées (pO2, pH2, pH2O)
- étude par microscopie électronique en transmission de la structure et de la composition à l'échelle atomique
- spectroscopie raman : mesures en températures, cartographies
- diffraction haute résolution pour molécules actives

Propriétés fonctionnelles :
- ferroïques avancés : design de ferroïques, multiferroïques: BFO, matériaux AFE, multiferroïques hybrides, ferro-énergie (supercondensateurs, matériaux électrocaloriques, photo-effets dans les multiferroïques)
- mesures des propriétés de transport ? impédance, conduction électronique/ionique, piézoélectricité, en température (10 ? 1600 K) et atmosphères contrôlées (pO2, pH2, pH2O)
- propriétés électrocaloriques
- élasticité en température et sous atmosphère contrôlée

Simulations :
- nouvelles fonctionnelles pour la DFT avec applications aux solides
- extension de la dynamique moléculaire à basses températures, prise en compte des effets quantiques
- cristallisation et diffraction haute résolution avec applications aux molécules actives
- calcul par DFT des propriétés élastiques en conditions extrêmes : températures, pression

• Autre marché
• Energie
• Santé / Bien-être
• Electronique / Photonique
• Matériaux (Métal, Verre, Céramique, Composite...)

Effectif total : 37
Nombre de chercheurs : 11
Nombre de doctorants : 10

Académique :
Equipements de synthèse et traitement chimiques de matériaux :
- céramiques, nanopoudres : lyophilisateurs/broyeurs/fours à calcination/fours de frittage (Spark Plasma Sintering)/presses
- couches minces, nanofils/tubes monocristaux : bâtis d'ablation laser et de pulvérisation cathodique

Centre de diffraction :
- diffraction des rayons X en très haute résolution (diffractomètre 2-cercles, diffractomètre sur anode tournante, équipements en température), microscopie (électronique MEB, à force atomique AFM, photoémission X-PEEM), spectroscopie (Raman, UV/visible)
Caractérisation :
- mesures électriques (nanoampèremètre, impédancemètre sous atmosphère contrôlée, conductivité...), mesures thermiques (microcalorimétrie, thermogravimétrie, analyse thermomécanique)
Modélisation : calculs DFT, Monte-Carlo, dynamique moléculaire

- mise au point de techniques d'affinement structuraux de données de diffraction en incidence rasante (collaboration avec les laboratoires de grands instruments tels que l'ILL, CIMAP à Caen, SOLEIL, LLB?)
- modélisation multi-échelles de matériaux pour l'énergie (modélisation quantique, dynamique moléculaire, calculs DFT)

- partenaire de la plateforme de frittage Spark Plasma Sintering du CNRS de Thiais
- membre fondateur de l'Initiative de Recherche Stratégique MOMENTOM : Molecules and Materials for the Energy of Tomorrow
- projet Nano-Oxytronique (LabEx NanoSaclay)

Collaborations scientifiques

- France : CEA-Saclay (Equipe Mixte CARMEN), la Faculté de Pharmacie (Chatenay-Malabry), le CEA-Cadarache, l'Ecole Polytechnique, les Universités d'Orsay, Pierre et Marie Curie, de Dijon, de Bordeaux, d'Amiens, du Mans, de Nancy, l'ILL, l'ESRF, Soleil, le CEA-Grenoble, etc...
- International : Universités de Tokyo Waseda, Spring8, Arkansas, Brookhaven, EPFL, Cracovie, Marrackech, Belgrade, Gênes, Lisbonne, Ljubiliana, Hanoï, Cranfield, Barcelone, Wi'an, ...

Collaborations privées

Essaimage de start-ups, thèse CIFRE, partenariat avec plusieurs grands groupes

• Chimie
• PHOM (Physique des ondes et de la matière)

• LabEx PALM
• LabEx NanoSaclay
• LabEx LASIPS