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MINAMAS


Groupe MINAMAS

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Responsable

Michel DEVEL

Contexte

Le groupe MINAMAS (MIcro-NAno-MAtériaux et Surfaces) créé en 2006 et restructuré en 2014 est composé de 2 Pr, 4 MCF, 2 CR CNRS, 1 IR UFC, ainsi qu’un nombre variable de thésards et de post-docs.


Objectifs et Thématiques scientifiques

L'objectif général du groupe MINAMAS (MIcro-NAno-MAtériaux et Surfaces) est de développer et d'apporter des connaissances sur certains types de films minces et nanomatériaux, pour les micro et nanosystèmes et pour la production ou la transduction d’énergie.

Les recherches menées par le groupe se concentrent autour des thématiques suivantes :
› Structuration de films minces métalliques et semi-conducteurs aux échelles micro- et nanométriques : élaboration et étude des matériaux sous forme de films minces nanostructurés (multicouches, nanocomposites, nano-architecturés), avec des gammes de propriétés physiques étendues et spécifiques (typiquement propriétés optiques et de conduction électrique) afin de les relier aux caractéristiques structurales des films.

› Mécanosynthèse d’intermétalliques et caractérisation de leurs propriétés de stockage d’hydrogène : compréhension des mécanismes d’absorption et de restitution de l’hydrogène par les métaux et alliages nanocristallins élaborés par mécanosynthèse, en comparaison avec leurs homologues conventionnels polycristallins.

› Matériaux piézoélectriques : ingénierie chimique des monocristaux et élaboration de couches minces épitaxiales/texturées (ZnO, LiNbO3 et LiTaO3) par MOCVD à injection pulsée et pulvérisation cathodique, pour le développement de différents dispositifs acoustiques, MEMS et optiques à base de matériaux électro-actifs (piézoélectriques, électro-optiques…).

› Étude des couplages thermo-électro-magnéto-mécanique dans les nanosystèmes et les matériaux solides magnétiques : flexoélectricité dans les nanotubes de carbone et changements de phase dans les alliages à mémoire de forme (AMF) magnétiques (élaboration de films minces en alliages Ni-Mn-Ga, développement de caractérisations spécifiques de mono- et poly-cristaux et proposition de modèles du comportement thermo-magnéto-mécanique).


Savoir-faire

› Maitrise des procédés d'élaboration et de structuration, en particulier techniques GLAD, RGPP, PI-MOCVD et mécano synthèse.

› Maitrise des techniques d’analyses par spectroscopie Raman, XPS, DRX, MEB/FIB et mesures de résistivité électrique par la méthode de van der Pauw, à l’atmosphère et sous vide.

› Caractérisation des comportements multiphysiques, en particulier électriques, mécaniques, électromagnétiques et thermodynamiques.

› Modélisation, prévision et compréhension des procédés d'élaboration et des comportements multiphysiques des matériaux fonctionnels, par des méthodes allant des simulations ab-initio (DFT) à des modèles analytiques de type milieux continus (jusqu’au second gradient de la déformation dans des semi-conducteurs soumis à un champ électrique), en passant par diverses méthodes numériques permettant de faire le lien entre le discret de l’échelle atomistique et les théories basées sur la physique des milieux continus.