Confinement quantique et systèmes 2D – Effets de réduction de dimensionnalité sur les propriétés structurales, électroniques et réactionnelles dans les matériaux oxydes

 

Membres

Gregory Cabailh, Stéphane Chenot, Jacek Goniakowski, Stephane Guilet, Rémi Lazzari, Slavica Stankic

L’objectif général est d’étudier dans les matériaux oxydes les effets produits par la réduction de dimensionnalité sur les propriétés structurales, électroniques et réactionnelles. Nos études sont menées en combinant techniques expérimentales de laboratoire et sur grands instruments et outils théoriques. Les techniques expérimentales utilisées sont la spectroscopie de photoémission, la spectroscopie infrarouge, la microscopie champ proche et la spectroscopie de perte d’énergie d’électron à haute résolution. Les outils théoriques utilisés sont les calculs atomistiques ab initio.

Des simulations permettent de rationaliser le principe de formation des oxydes mixtes de métaux de transition à 2D.

Figure : La basse dimensionalité de l’oxide impacte le processus redox entre les deux cations qui favorise la formation des composes mixtes

Publications

  • Chen Wu, Martin R. Castell, J. Goniakowski, Claudine Noguera. Stoichiometry engineering of ternary oxide ultrathin films: BaxTi2O3 on Au(111). Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics (1998-2015), American Physical Society, 2015, 91 (15), pp.155424. ⟨10.1103/PhysRevB.91.155424⟩. ⟨hal-01243085⟩
  • Goniakowski, Noguera, Phys. Chem. C 123, 789 (2019)
  • Wang et al. Nanoscale 11, 2412 (2019) https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/nr/c9nr04262h
  • Maxime van den Bossche, Claudine Noguera, Jacek Goniakowski. Understanding the structural diversity of freestand- ing Al 2 O 3 ultrathin films through a DFTB-aided genetic algorithm †. Nanoscale, Royal Society of Chemistry, 2020, 12 (10), pp.6153-6163. ⟨10.1039/C9NR10487A⟩. ⟨hal-02986270⟩
  • Li et al Phys. Rev. B Rapid. Comm. 97 (2018) 041403
  • Rémi Lazzari, Jingfeng Li, Jacques Jupille. Dielectric study of the interplay between charge carriers and electron energy losses in reduced titanium dioxide. Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics (1998-2015), American Physical Society, 2018, 98 (7), pp.Phys. Rev. B 98, 075432. ⟨10.1103/PhysRevB.98.075432⟩. ⟨hal-01872526⟩
  • Jingfeng Li, Stéphane Chenot, Jacques Jupille, and Rémi Lazzari. Dual behavior or coexistence of trapped and free states in reducible rutile TIO2Phys. Rev. B, 2020, 102, 081401(R) https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.102.081401