Conditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et Irradiation
CEMHTI - UPR3079 CNRS

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(Vitro)-Céramiques Transparentes et Structure
Transparent (Glass)-Ceramics and Structure

Responsable : Mathieu Allix / List of Publications...

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2016 M.Boyer*, A.J.Fernandez Carrion, S.Ory, A.I.Becerro , S.Villette, S.V.Eliseeva, S.Petoud, P.Aballea, G.Matzen and M.Allix*
'Transparent Polycrystalline SrREGa3O7 Melilite Ceramics: Potential Phosphors for Tuneable Solid State Lighting'
J. Mater. Chem. C 4 3238-3247 (2016) doi:10.1039/c6tc00633g


Elaboration et caractérisation de nouvelles (vitro)céramiques transparentes

Céramiques transparentes

Nous avons développé un procédé innovant pour la synthèse de céramiques transparentes : la cristallisation totale et congruente du verre. Le passage par l'état vitreux permet, si les densités des phases vitreuse et cristalline sont similaires, d'éviter la présence de porosité, verrou de l'approche classique par frittage (haute température / haute pression).

En jouant sur l'orientation de la cristallisation et/ou l'introduction de désordre chimique, il est possible d'élaborer des céramiques transparentes avec des cristaux de taille micrométrique dans le cas de matériaux non isotropes (structures non cubiques biréfringentes).

Cette méthode innovante reposant sur un procédé d’élaboration relativement simple, peu coûteux et permettant une mise en forme flexible ouvre la voie à de nouvelles céramiques transparentes avec de multiples applications potentielles dans le domaine des matériaux pour l’optique.


Exemples de céramiques transparentes élaborées par cristallisation complète et congruente du verre.

Vitrocéramiques transparentes

Grâce à la compréhension puis la maîtrise des mécanismes de cristallisation, nous avons développé des vitrocéramiques transparentes à propriétés optiques spécifiques (en particulier de luminescence persistante). En mettant au point des compositions verrières originales montrant des phénomènes de séparation de phases nanométriques, il est alors possible de cristalliser de manière contrôlée des nanocristaux par un traitement thermique adapté.


Exemples de vitrocéramiques transparentes nanostructurées obtenues à partir de verres demixés.

Synthèse et détermination structurale de nouvelles phases cristallines

 La cristallisation congruente à partir du verre est un moyen d’élaboration original qui donne accès à de nouvelles phases cristallines (ou de nouveaux polymorphes) et à de nouvelles propriétés , jusqu’alors inaccessibles par synthèse classique à l'état solide. Pour une description fine, complète et multi-échelle de la structure de ces nouveaux matériaux, nous utilisons une approche couplée associant les informations apportées par la microscopie électronique en transmission, l’affinement structural réalisé à partir de données de diffraction sur poudre, la RMN à l’état solide précisant l’ordre local (équipe RMN) ainsi que le calcul DFT.

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ACL

doi  
O.A.Maslova, X.Iltis, L.Desgranges, M.R.Ammar, C.Genevois, E.de Bilbao, A.Canizarès, S.A.Barannikova, I.N.Leontyev, P.Simon
"Characterization of an UO2 Ceramic via Raman Imaging and Electron Back-Scattering Diffraction"
Materials Characterization - - in press
ACL

doi HAL 
X.Yang, A.J.Fernández-Carrión, J.Wang, F.Porcher, F.Fayon, M.Allix, X.Kuang
"Cooperative Mechanisms of Oxygen-Vacancy Stabilization and Migration in the Isolated Tetrahedral Network Scheelite Structure"
Nature Communications 9 4484 2018

ACL

doi HAL 
Gabriel Buse, Cong Xin, Pascal Marchet, Ana Borta-Boyon, Mai Pham-Thi, Hughes Cabane, Emmanuel Veron, Michael Josse, Matias Velazquez, Michel Lahaye, Eric Lebraud, Mario Maglione, Philippe Veber*
"Spinodal decomposition in lead-free piezoelectric BaTiO3-CaTiO3-BaZrO3 crystals"
Crystal Growth and Design 18 5874-5884 2018

ACL

doi HAL 
D.Chernysheva, C.Vlaic, I.Leontyev, L.Pudova, S.Ivanov, M.Allix, A.Rakhmatullin, O.Maslova, A.Bund, N.Smirnova
"Synthesis of Co3O4/CoOOH via electrochemical dispersion using a pulse alternating current method for lithium-ion batteries and supercapacitors"
Solid State Sciences 86 53-59 2018

ACL

doi HAL 
F.Šimko, A.Rakhmatullin, E.Veron, M.Allix, P.Florian, M.Kontrík, Z.Netriová, M.Korenko, V.Kavečanský, C.Bessada
"Oxo‒ and (Oxo)(Fluoro)‒Aluminates in RbF‒Al2O3 System: Synthesis and Structural Characterization"
Inorganic Chemistry 57 13702-13712 2018

ACL

doi HAL 
T.Charpentier, K.Okhotnikov, A.N.Novikov, L.Hennet, H.E.Fischer, D.R.Neuville, P.Florian
"Structure of Strontium Aluminosilicate Glasses from Molecular Dynamics Simulations, Neutron Diffraction and Nuclear Magnetic Resonance Studies"
Journal of Physical Chemistry B 122 9567-9583 2018

ACL

doi HAL 
E.S.Fotso Gueutue, A.Canizares, P.Simon, N.Raimboux, L.Hennet, M.R.Ammar
"Nanosecond time-resolved Raman spectroscopy for solving some Raman problems such as luminescence or thermal emission"
Journal of Raman Spectroscopy 49 822-829 2018

ACL

doi HAL 
S.Perruchas, Q.Benito, H.El-Moll, C.Balogh, T.Gacoin, M.Cordier, A.Rakhmatullin, C.Latouche, C.Martineau-Corcos
"Luminescence Vapochromism of a Dynamic Copper Iodide Mesocate"
Chemistry-A European Journal accepted 2018
ACL

doi HAL 
J.Deubener, M.Allix, Y.Brocheton, M.Comte, M.J.Davis, A.Duran, T.Höche, W.Höland, T.Honma, T.Komatsu, S.Krüger, I.Mitra, R.Müller, S.Nakane, M.J.Pascual, P.Pradeau, M.Rampf, J.W.Schmelzer, E.D.Zanotto, S.Zhou
"Updated definition of glass-ceramics"
Journal of Non Crystalline Solids ASAP 2018

ACL

doi HAL 
A.A.Kulbakov, M.Allix, A.Rakhmatullin, A.S.Mikheykin, Yu.Popov, N.V.Smirnova, O.A.Maslova, and I.N.Leontyev
"In-situ investigation of non-isothermal decomposition of Pt acetylacetonate as One-Step size-controlled synthesis of Pt Nanoparticles"
Physica Status Solidi A 1800488 2018

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