Domaines de recherche

Caractérisations des matériaux (cristallins, amorphes, milieux homogènes ou multiphasiques) par méthodes spectroscopiques (IR, Raman, Brillouin et spectroscopie d’impédance) jusque dans la phase liquide.

Matériaux d’études : Verres, céramiques, vitrocéramiques, biomatériaux, matériaux du nucléaire, matériaux carbonés, géomatériaux.

Notre équipe est structurée en trois axes de recherches et de développements :

1) Caractérisation des milieux texturés et multiphasiques

• Effets de la structuration multiéchelle de matériaux multiphasiques sur leurs propriétés optiques et thermo-radiatives (Material design, optimisation des propriétés/applications)
• Détermination des propriétés électriques des phases au sein de milieux hétérogènes
• Caractérisation des phases au sein des matériaux

2) Verres et milieux fondus à hautes températures

• Relations entre composition, microstructure et propriétés
• Transition vitreuse et relaxation
• Conductivité électrique et diffusion dans les verres et liquides à hautes températures

3) Développement instrumental et méthodologique

• Optimisation et développement des champs d’applications

Expertise

• Mesure de l’émittance spectrale de 300 à 2500 K, de 10 à 20.000 cm^-1.
• Mesures en réflectance/transmittance hémisphérique ou spéculaire ou sous microscope à 300 K.
• Extraction des indices optiques et de la fonction diélectrique.
• Spectroscopie Raman très haute température (3000K) (zone sondée de l'ordre du mm) ; résolution temporelle (étude des temps de vie de la ns à la ms).
• Micro-Raman en température (77 à 1800 K) (zone sondée de l'ordre du μm).
• Imagerie Raman rapide, large gamme de longueurs d’ondes d’excitation (μm²).
• Interféromètre Brillouin avec microscope et platines chauffantes (77 à 1800 K).
• Spectroscopie d’impédance électrique dans les états solide et liquide de 0.1 MHz à 13 MHz, de la température ambiante jusqu’à 2000 K, sous atmosphère contrôlée.
• Mesures temporelles de la conductivité électrique en courant continu et séparation des contributions ionique et électronique.

Une de nos spécificités est de pouvoir analyser une zone précise d’un échantillon en couplant successivement les techniques de spectroscopies IR, Raman et Brillouin jusqu’aux plus hautes températures. Possibilité de couplages supplémentaires, au niveau du laboratoire, avec les autres méthodes opérationnelles à ces températures.

Moyens expérimentaux

• 3 spectromètres infrarouge BRUKER : 80v, 70, Invenio. Sphères intégrantes.
• 2 spectromètres Raman confocaux pour l’imagerie (Renishaw ; UV à NIR), spectromètre résolu en temps (Jobin-Yvon Horiba T64000), 2 spectromètres portables (différentes excitatrices et sondes optiques).
• Spectromètre Brillouin (JRS Optical Instruments Tandem), microscope confocal, couplage avec spectromètre Raman portable, taille du volume sondé : à partir de 10 µm³.
• Impédancemètre Solartron SI 1260A, impédancemètre Modulab XM MTS

Collaborations industrielles et contrats

• Collaborations scientifiques avec des partenaires industriels et académiques.
• Prestations, dans nos domaines de recherches et d’intérêts.