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

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Plateforme Faisceaux de Particules
Particle Beams Platform

Responsable : Thierry Sauvage

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2024 Petr Vařák, Jan Baborák, Emmanuel Véron, Alena Michalcová, Jakub Volf, Mathieu Allix, Pavla Nekvindová
'Crystallization and luminescence properties of Er/Yb-doped glass-ceramics based on A2O-ZnO-SiO2 system (A = Li, Na, K, Cs)'
J. Non-Cryst. Solids 626 122783 (2024) doi:10.1016/j.jnoncrysol.2023.122783


La plateforme Faisceau de particules est une plateforme de recherche labellisée par l’INC

La plateforme Faisceau de particules est composée d’un accélérateur Pelletron 3MV associé à 3 lignes de faisceau et de deux accélérateurs de positons.

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En savoir plus sur l’installation Pelletron
En savoir plus sur l’installation Positons

L’attractivité des installations de la plateforme émane de la large gamme d’énergie des faisceaux produits par l’accélérateur Pelletron et de la haute technicité des dispositifs prototypes développés en bout de ligne de faisceau d’une part et du caractère unique à l’échelle nationale pour la production de faisceau de positons lents d’autre part.

La plateforme dispose de moyens de caractérisation de proche surface (de 10 nm à quelques µm) remarquables (IBA- Ion Beam Analysis et SAP –Spectroscopie d’Annihilation de Positons) dont certains sont uniques à l’international (In situ IBA).

Les techniques mises en œuvre permettent de couvrir une large gamme de thématiques à la frontière entre plusieurs disciplines :
  • Etude in situ et operando des interfaces solide/gaz en température et atmosphère contrôlée (D2, O2…) avec possibilité d’utiliser des marqueurs isotopiques et étude ex situ des interfaces solide/liquide, réactivité de surface, altération et vieillissement de couches minces ou de matériaux massifs en proche surface
  • Générer du désordre dans les matériaux, étudier les effets de l'irradiation, modifier (vieillissement ou adaptation) les propriétés des matériaux, changements microstructuraux sous irradiation, étude des défauts natifs et d’irradiation
  • Étudier le comportement de l'hydrogène et de l'hélium (diffusion, migration) dans les matériaux

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EMIR&A : Une ouverture des outils de la plateforme pour la communauté scientifique nationale et internationale

Le CEMHTI met à disposition des utilisateurs EMIR&A environ 20% du temps faisceau sur l’installation Pelletron, avec l’expertise scientifique associée.

EMIR&A est une Fédération de Recherche CNRS (FR 3618) sous l'égide de trois Instituts du CNRS (INP, INC et IN2P3) et également une Infrastructure de Recherche inscrite dans la feuille de route 2021-2025 du Ministère de l'Enseignement Supérieur, de la Recherche et de l'Innovation, dans le domaine des Sciences et Ingénierie des Matériaux.

EMIR&A est un réseau national d'accélérateurs (11 plateformes d’accélérateurs d’ions et électrons réparties sur 6 sites (Caen, Orléans, Orsay, Palaiseau, Paris et Saclay) dédié aux études d'irradiation de matériaux et de molécules et/ou à leur analyse par faisceaux d'ions.

En savoir plus sur IR EMIR&A

Une équipe, des expertises…

Les membres de la plateforme ont des expertises de haut niveau et complémentaires dans les domaines de la science de l’irradiation et de la caractérisation des matériaux par techniques IBA et dans différents domaines liés à la technique (instrumentation scientifique, techniques des accélérateurs, conduite grand instrument, conception mécanique, automatisme, informatique industrielle et électronique). Ils conçoivent des dispositifs expérimentaux prototypes et initient des connexions avec d’autres installations européennes et participent à des réseaux.

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Conception de dispositifs expérimentaux prototypes

En savoir plus sur le réseau RASTA (Réseau d'Aides Scientifiques et Techniques des Accélérateurs)

Mots clés des thématiques de recherche traitées sur les installations de la plateforme

Défauts dans les matériaux, Eléments légers (H, D, He, C, N, O…), Interfaces solide/liquide ou gaz, Mesures in situ par spectroscopies optiques (Raman, PL), Couplage techniques IBA et mesure in situ (Sous irradiation, Température, Atmosphère et Illumination), Résistivité des matériaux sous irradiation, Matériaux en couches minces…

Collaborations

  • Académiques : Grand campus Orléans (CBM, GREMI, ICMN, ISTO), C2N, PROMES, ICCF Clermont Fd, CIRIMAT, IMN, LGC, PIIM, LSI, LPICM, INAC, IEM, multisites CEA (DEN, DAM, DSM), IP2I, IJClab et international (CIEMAT, PSI, JRC Karlsruhe, Univ. Sheffield…)
  • Programmes de Recherche et Réseaux nationaux : MATEX, Région, NEEDS, FRFCM (Fusion), ANR, Europe (Infrastructure, EURATOM)
  • Infrastructure de recherches et GDR : EMIR&A, SCINEE
  • Industriels : PME et grands groupes industriels (EDF, Saint-Gobain, LYNRED, SGD Pharma, DWS, IREIS, EDF, MBDA …)


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ACL

 
Y.Charles-Blin, O.Hatim, M.Clarac, A.-M.Perbost, S.Liminana, L.Lopez, O.Gimello, K.Guérin, M.Dubois, M.Deschamps, D.Flahaut, H.Martinez, L.Monconduit, N.Louvain
"Insights into surface-modified Li(Ni0.80Co0.15Al0.05)O2 cathode by atomic layer fluorination for improved cycling behaviour"
Dalton Transactions in press
ACL

doi HAL 
Alex Capelle, Barthélemy Aspe, Olga Shavdina, Babacar Diallo, Nadia Pellerin, Martin Depardieu, Anne-Lise Thomann, Nadjib Semmar
"Study of CO2 Laser-induced Thermal Stress Mechanisms on Decorative Soda-lime Glass"
Journal of Laser Micro-Nanoengineering in press
ACL

doi HAL 
Konstantina Christina Topka, Babacar Diallo, Maxime Puyo, Erwan Chesneau, Farah Inoubli, Simon Ponton, Cécile Genevois, Diane Samélor, Raphael Laloo, Daniel Sadowski, Cédric Charvillat, Cedric, Takashi Teramoto, François, Senocq, Thierry Sauvage, Hugues Vergnes, Marie Joelle Menu, Christian Dussarrat, Brigitte Caussat, Viviane Turq, Constantin Vahlas, Nadia Pellerin
"Silicon oxynitride coatings are very promising for inert and durable pharmaceutical glass vials"
ACS Applied Engineering Materials in press

ACL

doi HAL 
Sara Ibrahim, Asunción Fernández, Pascal Brault, Audrey Sauldubois, Pierre Desgardin, Amael Caillard, Dirk Hufschmidt, Maria-Carmen Jiménez de Haro, Thierry Sauvage, Marie-France Barthe, Anne-Lise Thomann
"DC magnetron sputter deposition in pure helium gas: formation of porous films or gas/solid nanocomposite coatings"
Vacuum 224 113184 2024
ACL

doi  
Abdelaziz Imgharn, Tingwei Sun, Jimmy Nicolle, Yassine Naciri, Abdelghani Hsini, Abdallah Albourine, Conchi Ania
"A Simple Approach to Prepare a C3N4/MoO3 Heterojunction with Improved Photocatalytic Performance for the Degradation of Methylparaben"
Catalysts 14 ASAP 2024
ACL

doi  
Simon Blotevogel, Lola Doussang, Mathilde Poirier, Ludovic André, Aurélien Canizarès, Patrick Simon, Valérie Montouillout, Judit Kaknics, Cédric Patapy, Martin Cyr
"The influence of Al2O3, CaO, MgO and TiO2 content on the early-age reactivity of GGBS in blended cements, alkali-activated materials and supersulfated cements"
Cement and Concrete Research 178 107439 2024
ACL

doi  
Jie Fu, Shaowei Feng, Cécile Genevois, Emmanuel Véron, Yafeng Yang, Hui Wang, Zhibiao Ma, Linghan Bai, Wenlong Xu, Ruyu Fan, Chengzhi Wang, Mathieu Allix, Jianqiang Li
"Green-emissive Ce3+:Lu3Al5O12–Al2O3 nanoceramics elaborated via glass crystallization for high-power laser lighting applications"
Journal of Materials Chemistry C - --- 2024

ACL

doi HAL 
Yassine Alaya, Bilel Chouchene, Ghouti Medjahdi, Lavinia Balan, Noureddine Bouguila, Raphaël Schneider
"Heterostructured S-TiO2/g-C3N4 Photocatalysts with High Visible Light Photocatalytic Activity"
Catalysts 14 2024

ACL

doi  
Bingbing Chen, Dong Fan, Rosana V.Pinto, Iurii Dovgaliuk, Shyamapada Nandi, Debanjan Chakraborty, Nuria García-Moncada, Alexandre Vimont, Charles J.McMonagle, Marta Bordonhos, Abeer Al Mohtar, Ieuan Cornu, Pierre Florian, Nicolas Heymans, Marco Daturi, Guy De Weireld, Moisés Pinto, Farid Nouar, Guillaume Maurin, Georges Mouchaham, Christian Serre
"A Scalable Robust Microporous Al-MOF for Post-Combustion Carbon Capture"
Advanced Science n-a 2401070 2024

ACL

doi HAL 
A.Urrutia, E.Salager, P.E.Cabelguen, R.Janot, J.N.Chotard
"Investigation of sulphate hydride anti-perovskite as solid electrolyte"
Solid State Ionics 409 116510 2024
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