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Composés Intermétalliques et Matériaux Hybrides

L’équipe s’intéresse à la cristallochimie et aux propriétés de deux familles de solide à l’état massif : les intermétalliques et les hybrides de type MOFs (Metal Organic Frameworks).

Les intermétalliques binaires ou ternaires que nous étudions associent des éléments métalliques et des métalloïdes et peuvent contenir jusqu’à deux éléments magnétogènes (un métal de la 1ère série de transition et/ou un lanthanide). Ils sont le siège de phénomènes physiques intéressants du point de vue fondamental (magnétisme exotique, magnétisme frustré, valence intermédiaire …) et appliqué (matériaux magnétocaloriques, aimants permanents, capteurs …). Nous nous intéressons principalement à leurs propriétés magnétiques.


Nos travaux sur les matériaux hybrides concernent des solides cristallins où les entités minérales de basse dimensionnalité (feuillets, chaines …) sont liées entre elles par des molécules organiques à groupements dicarboxylates. Les MOFs que nous étudions contiennent au moins un cation magnétique (3d ou 4f). Nos travaux visent notamment à élaborer des systèmes multifonctionnels où les propriétés magnétiques entrent en synergie avec d’autres propriétés physiques comme, par exemple, dans les systèmes à propriétés magnéto-optiques.


Ces deux familles de matériaux, cristallochimiquement  très différents, nécessitent des moyens de synthèse variés allant de la chimie douce pour les hybrides à la métallurgie haute-température pour les intermétalliques. Elles sont étudiées avec des outils communs, en particulier : la diffraction des rayons X et des neutrons, la spectrométrie Mössbauer, les mesures magnétiques (AC et DC) et les mesures de chaleur spécifique.


Au-delà de nos travaux à caractère fondamental sur les intermétalliques (valences intermédiaires, champs hyperfins géants, structures magnétiques complexes …) et sur les hybrides (magnétisme de basse dimensionnalité, magnétisme frustré, cristallochimie …), nous cherchons à identifier des matériaux performants pour les applications magnétocaloriques. L’effet magnétocalorique correspond au changement de température ou d’entropie d’un solide soumis à un champ magnétique variable. Il peut être mis à profit dans des technologies de réfrigération, de production de chaleur ou de conversion de chaleur.

L'équipe "Composés Intermétalliques et Matériaux Hybrides" est actuellement basée dans les locaux de la Faculté des Sciences et Technologies à Vandœuvre-lès-Nancy.

Elle est constituée d'un chercheur et de 4 enseignants-chercheurs. Elle accueille actuellement 3 doctorants et post-doctorants.

Responsable d'équipe : Thomas MAZET