Matériaux Nanolamellaires

Les phases M_n+1AX_n, ou phases “MAX”, sont des composés nano-lamellaires où M est un métal de transition des premières colonnes de la table de Mendeleiev, A appartient aux colonnes 13-16 et X représente les éléments C ou N. Elles ont été découvertes il y a plusieurs décennies. Dans l'axe Matériaux Nanolamellaires, nous synthétisons des monocristaux de phases MAX par croissance haute température en solution [1] et déterminons leurs propriétés physiques, avec un accent porté sur les anisotropies attendues de leur structure nano-lamellaire. Pour citer quelques exemples, et en collaboration avec nos partenaires, nous avons mesuré les anisotropies de magnéto-transport [2], de structure de bandes [3] ou de la dispersion des modes de phonons [4]. Nous utilisons aussi nos cristaux pour les convertir en MXènes et étudier leurs propriétés physiques. Nous avons récemment entrepris l’étude de nouvelles phases MAX magnétiques et des MXènes associés dans le cadre d’un projet Européen impliquant le LMGP, l’Institut Néel, l’Université de Linköping (LiU), l’Université Catholique de Louvain (UCL), l'Université de Drexel et l’ESRF comme principaux partenaires [5]. Nous ne nous limitons pas aux carbures nano-lamellaires, mais nous développons également des études sur des borures nano-lamellaires.
 

[5] Q. Tao et al. Physical Review Materials 2, 114401 (2018)
Rare-Earth (RE) Nanolaminates Mo₄RE₄Al₇C₄ Featturing Ferromagnetism and Mixed-Valence States

[4] A. Champagne et al. Materials Research Letters 6, 378 (2018)
Phonon Dispersion Curves in Cr₂AlC Single-Crystals

[3] D. Pinek et al. Physical Review B 100, 075144 (2019)
Unified Description of the Electronic Structure of M₂AC Nanolamellar Carbides

[2] T. Ouisse et al. Physical Review B 92, 045133 (2015)
Magnetotransport Properties of Nearly-Free Electrons in Two Dimensional Hexagonal Metals and Application to the M_n+1AX_n Phases

[1] L. Shi et al. Acta Materialia 83, 304 (2015)
Synthesis of Single Crystals of V₂AlC Phase by High-Temperature Solution Growth and Slow Cooling Technique