Materiale, radiații, structură - MRS (361) - Institut Neel

Înțelegerea originii structurale a comportamentelor fizico-chimice în materiale complexe

Echipa MRS (Materiale, Radiații, Structură) reunește cercetători de la discipline complementare (fizicieni, chimiști, geochimiști, cristalografi), care dezvoltă și utilizează instrumente experimentale și metodologice de vârf, stăpânind întregul proces experimental de la sinteză, până la măsurători fizice și structurale. Împărtășim o specificitate marcată pentru studiile privind condițiile extreme și suntem puternic implicați în instrumentele CRG la instalațiile mari din Grenoble (ESRF, ILL). Sistemele studiate variază de la oxizi magnetoelectrici la materiale intermetalice pentru energie, prin nanofire semiconductoare, materiale de patrimoniu cultural și fluide hidrotermale.

structură

Materiale de patrimoniu cultural

Studii structurale ale materialelor și operelor de artă antice: pigmenți și produse cosmetice (Antichitate, Renaștere, America precolumbiană), ceramică și decorațiuni, jade ... Aplicarea metodelor cristalografice și a tehnicilor de sincrotron. Utilizarea micro-grinzilor pe acești compuși foarte neomogeni (analize chimice și structurale la scara elementară a cerealelor). Colaborare C2RMF (Muzeele Franței). Studiul materialelor hibride arheomimetice: captarea moleculelor cromoforice în matrice nanoporoase. Acțiuni: GDR, conferințe (SR2A 2005 sau ECM 2007), școli (Curs specializat HERCULES 2007)

Studiul materialelor de patrimoniu: structură și dezvoltare

Eric Dooryhee, Jean Louis Hodeau, Michel Anne, Pauline Martinetto [Institut Néel, CNRS, Grenoble]
Dr. Walter, G. Tsoucaris, J. Castaing, M. Cotte, E. Welcomme [C2RMF, CNRS, Paris]
Dr. Sciau [CEMES, CNRS, Toulouse]
Dr. Goudeau [SP2MI, Poitiers]
R. Chapoulie, C. Pacheco [IRAMAT, CNRS, Bordeaux]
Domnul Sanchez del Rio [ESRF, Grenoble]

Cuvinte cheie

arheologie - artă - sincrotron - cristalografie - micro-structură

De la primele noastre experiențe la ESRF în 1997, această activitate sa răspândit pe scară largă. Studiile fizico-chimice ale materialelor de patrimoniu prin radiații sincrotrone au loc într-un context național și internațional care a evoluat considerabil în ultimii 5 ani. Acum, în Franța, de exemplu, ESRF[8] și SOARE[9] calificați aceste studii în teme emergente și plasați-le în perspectivele lor viitoare și în programele lor de cercetare în sine.

E. Dooryhée și colaboratorii (P. Martinetto, M. Anne, JL. Hodeau, C. Dejoie, ...) s-au angajat progresiv într-un anumit număr de acțiuni în jurul studiilor cristalografice și spectroscopice ale arheomaterialelor, inclusiv utilizarea tehnicilor sincrotrone și a acțiunilor de instruire (SR2A 2005, GDR 2762, HSC5 etc.). Aceste acțiuni naționale și internaționale vizează:
pe de o parte, plasarea abordării cristalografice în strategiile de analiză a obiectelor de artă și a materialelor arheologice;
pe de altă parte, să aplice noi metodologii folosind radiația sincrotronului (tomografie, imagistică, spectroscopii, rezoluție înaltă etc.) la studiul arheomaterialelor;
să promoveze aceste abordări analitice pe instrumente mari cu comunitățile interesate de SHS.

Referințe

Fluide hidrotermale

În cadrul echipei „Fluide supercritice” suntem interesați de studiu in situ de structuri moleculare caracterizarea fluidelor prin condiții hidrotermale. Obiectele investigațiilor noastre sunt structurile solventului (în principal H2O, H2O + NaCl și CO2) și ale substanțelor dizolvate cu scopul de a conecta aceste structuri cu proprietățile fluidului în aceste condiții de temperatură și presiune ridicate.

De ce ?

Într-adevăr, aceste fluide sunt cele prezente în Scoarta terestra, fie în medii subterane, în condiții hidrotermale mai severe, de tip magmatic, fie în masive subterane de stocare (sechestrarea geologică a dioxidului de carbon în acvifere prin dizolvare sau prin carbonatare în roci de bază). În toate cazurile, aplicațiile se referă transportul și speciația metalelor de fluide. Aceste metale pot fi poluanți (mobilitatea și biodisponibilitatea metalelor toxice la suprafață), metale cu valoare economică ridicată (Cu, Au, Ag, W, U etc.) ale căror depozite sunt create în condiții hidroterm-magmatice sau metale prezente în rocile care interacționează cu gazele stocate (Fe, Mg prezente în rocile de bază). În toate aceste situații, este esențial să să înțeleagă procesele de interacțiune locală care sunt la originea proprietăților de transport/precipitație ale acestor medii fluide, precum și ale speciație din speciile prezente, date esențiale pentru a înțelege geochimia sistemului.

Cum? 'Sau' Ce ?

Tehnicile pe care le folosim sunt numeroase: spectroscopie de absorbție a razelor X, împrăștiere inelastică, împrăștiere cu unghi mic, spectroscopie optică Raman. Toți au în comun lor sensibilitate la structura locală din fluid, de la câțiva angstromi la câteva sute de angstromi. La fel, toți necesită dezvoltarea unui instrumente de înaltă presiune/temperatură înaltă original care permite navigarea in situ diagrama de faze.

Jean Louis Hazemann (DR2, Institut Néel, CNRS)
Denis Testemale (CR1, Institut Néel, CNRS) sunt, de asemenea, foarte implicați în activitatea noastră:
echipa FAME: Olivier Proux (OSUG, CNRS), Eric Lahera (OSUG, CNRS) și William Delnet (OSUG, CNRS), pentru experimentul HP și interfațarea manipulării pe linia FAME etc.
divizia de instrumentare a Institutului: Alain Prat, Rémy Bruyère, Céline Goujon pentru dezvoltarea HP, control-reglare HP/HT etc.

Colaborări

Introducere

În tematica materialelor magnetice intermetalice și a condițiilor extreme suntem interesați de studiul structurilor cristalografice și a proprietăților fizice remarcabile ale materialelor magnetice. Aceste materiale pot include diferite elemente, cum ar fi metale de tranziție, elemente de pământuri rare și metaloizi și prezintă structuri cristaline originale și proprietăți fizice remarcabile.