[Article]- Modulation des propriétés électriques d’alliages à haute entropie
Le contrôle chimique des propriétés électriques des alliages à haute entropie (HEA) reste largement inexploré malgré leur potentiel pour les dispositifs électroniques de nouvelle génération. Nous démontrons ici un réglage sans précédent des caractéristiques électriques dans des couches minces de CrMnFeCoNi en incorporant systématiquement des éléments de rayons métalliques distincts (Cu, Al, Ag et Zr). Une analyse structurale complète révèle une évolution de phase dépendante de la composition : le cuivre permet de conserver une structure cubique à faces centrées (CFC) avec des nanomacles réduites, l'aluminium induit une transition CFC-CC, le zirconium entraîne l'amorphisation et l'argent forme des nanoprécipités. Grâce à ces modifications chimiques ciblées, nous obtenons une plage de résistivité remarquable de 89 à 324 μΩ·cm et un contrôle du coefficient de température (TCR) exceptionnel, notamment une valeur proche de zéro de -2,86 ppm/K dans le CrMnFeCoNiCu37, qui surpasse les alliages conventionnels à faible TCR comme le Constantan et le Manganin. Cette approche chimique permet une remarquable adaptabilité du TCR de +355 à -480 ppm/K, faisant des HEA des candidats prometteurs pour les dispositifs thermocouples et les circuits intégrés durables, offrant des performances et une évolutivité supérieures par rapport aux matériaux traditionnels.
Auteurs :
Salah-Eddine Benrazzoug, Jaafar Ghanbaja, Sylvie Migot, Valentin Milichko, Jean-François Pierson
Références :
Applied Materials Today,44 (2025) 102726
DOI :
