Département NM

NanoMatériaux

Responsable : Philippe Parent, Co-responsable : Frédéric Leroy

Présentation

NanoMatériaux: élaboration et propriétés 

Les activités de recherche du département NanoMatériaux ont pour objectif de développer une approche innovante et interdisciplinaire d’étude des nanomatériaux combinant des études de   systèmes modèles (surfaces, films minces et ultraminces), de systèmes réels (nanomatériaux fonctionnalisés, aérosols carbonés, biominéraux,…) et de nanomatériaux à forts enjeux sociétaux, en particulier dans les domaines de l’énergie, de l’environnement et de la communication (spintronique).

L’une des préoccupations majeures des études menées par le département porte sur le lien entre les conditions d’élaboration des nanomatériaux et leurs propriétés physiques et physico-chimiques.

 Le département, constitué d’expérimentateurs, combine différents champs de compétences en physique et physico-chimie des matériaux. Il s’appuie sur un support technique de 3 IT (G. Arthaud, C. Coudreau, B. Courtois).

Personnels permanents ~ 30

 
 
2DASAP

Les activités de recherche du département NanoMatériaux s’articulent autour de 3 axes :
1. Nanomatériaux ultraminces

Les surfaces et les interfaces sont à la base des activités de recherche du département par le rôle important qu’elles jouent lors de la croissance/synthèse des nanomatériaux, vis-à-vis des réactions     chimiques ou de la fonctionalisation des nanomatériaux.

Thèmes développés :

  • Composés 2D hybridés sp2 et dichalcogénures de métaux de transition
  • Assemblages moléculaires sur substrats
  • Mécanismes élémentaires de transport de matière hors équilibre (électromigration-thermomigration)

 

2. Nanomatériaux fonctionnels

Une large part des activités de recherche du département est tournée vers l’étude de systèmes à forts enjeux sociétaux dans le domaine de l’énergie (catalyse, photovoltaïque, piles à combustible) et des outils numériques de demain (spintronique).

Thèmes développés :

  • Activité catalytique de nanoparticules individuelles ou assemblées, sous UHV ou en milieu liquide
  • Nanostructuration électrochimique 3D de matériaux et fonctionnalisation par ALD (Energie)
  • Elaboration de couches minces d’alliages métal-semiconducteur (Spintronique)
  • Mouillage et stabilité aux interfaces solide/solide

 

3. Nanomatériaux et environnement

Au-delà des enjeux économiques liés à la synthèse de nanomatériaux innovants, les nanomatériaux sont aussi présents à l’état naturel sous forme de géo- ou bio-minéraux ou de nanoparticules issues de l’activité humaine posant, dans ce dernier cas, de nombreuses questions quant à leur impact sur  l’environnement.

Thèmes développés :

  • Propriétés physico-chimiques d’aérosols carbonés liés au trafic aérien et maritime et interaction avec l’environnement
  • Processus de croissance et fonction des biominéraux

 
 
Biomin

Publications

2021

Quantification and prediction of water uptake by soot deposited on ventilation filters during fire events

Laura Lintis, François-Xavier Ouf, Philippe Parent, Daniel Ferry, Carine Laffon, Cécile Vallières

Journal of Hazardous Materials 123916 (2021)10.1016/j.jhazmat.2020.123916

2020

Microstructure evolution and thermal stability of equiatomic CoCrFeNi films on (0001) alpha-Al2O3

Younès Addab, Maya Kini, Blandine Courtois, Alan Savan, Alfred Ludwig, Nathalie Bozzolo, Christina Scheu, Gerhard Dehm, Dominique Chatain

Acta Materialia 200:908-921 (2020)10.1016/j.actamat.2020.09.064

Microfluidic Thin Film Pressure Balance for the Study of Complex Thin Films

Sébastien Andrieux, Pierre Müller, Manish Kaushal, Nadia Sofía, Macias Vera, Robin Bollache, Clément Honorez, Alain Cagna, Wiebke Drenckhan

Lab on a Chip (2020)

Influence of step structure on preferred orientation relationships of Ag deposited on Ni(111)

Dominique Chatain, Saransh Singh, Blandine Courtois, Jérémie Silvent, Elodie Verzeroli, Gregory Rohrer, Marc de Graef, Paul Wynblatt

Acta Materialia 200:287-296 (2020)10.1016/j.actamat.2020.08.082

2D Manipulation of Nanoobjects by Perpendicular Electric Fields: Implications for Nanofabrication

Stefano Curiotto, F. Cheynis, Pierre Müller, Frédéric Leroy

Acs Applied Nano Materials 3:1118-1122 (2020)10.1021/acsanm.9b02517

Magnetic anisotropy of one-dimensional Co nanostructures

Michel Daher Mansour, Romain Parret, F. Cheynis, Matthieu Petit, Fadi Choueikani, Lisa Michez, Laurence Masson

Physical Review B 102:155403 (2020)10.1103/PhysRevB.102.155403

An ionizable supramolecular dendrimer nanosystem for effective siRNA delivery with a favorable safety profile

Dinesh Dhumal, Wenjun Lan, Ling Ding, Yifan Jiang, Zhenbin Lyu, Erik Laurini, Domenico Marson, Aura Tintaru, Nelson Dusetti, Suzanne Giorgio, Juan Lucio Iovanna, Sabrina Pricl, Ling Peng

Nano Research (2020)10.1007/s12274-020-3216-8

A self-assembling amphiphilic dendrimer nanotracer for SPECT imaging

Ling Ding, Zhenbin Lyu, Aura Tintaru, Erik Laurini, Domenico Marson, Beatrice Louis, Ahlem Bouhlel, Laure Balasse, Samantha Fernandez, Philippe Garrigue, Eric Mas, Suzanne Giorgio, Sabrina Pricl, Benjamin Guillet, Ling Peng

Chemical Communications 56:301-304 (2020)10.1039/c9cc07750b

Surface Charge of Supramolecular Nanosystems for In Vivo Biodistribution: A MicroSPECT/CT Imaging Study

Ling Ding, Zhenbin Lyu, Beatrice Louis, Aura Tintaru, Erik Laurini, Domenico Marson, Mengjie Zhang, Wanxuan Shao, Yifan Jiang, Ahlem Bouhlel, Laure Balasse, Philippe Garrigue, Eric Mas, Suzanne Giorgio, Juan Iovanna, Yuanyu Huang, Sabrina Pricl, Benjamin Guillet, Ling Peng

Small 16:301-304 (2020)10.1002/smll.202003290

Quantifying the Extent of Ligand Incorporation and the Effect on Properties of TiO2 Thin Films Grown by Atomic Layer Deposition Using an Alkoxide or an Alkylamide

Maxime Dufond, Maïmouna Diouf, Clémence Badie, Carine Laffon, Philippe Parent, Daniel Ferry, David Grosso, Jacques Kools, Simon Elliott, Lionel Santinacci

Chemistry of Materials 32:1393-1407 (2020)10.1021/acs.chemmater.9b03621

On the why's and how's of clay minerals' importance in life's emergence

Simon Duval, Elbert Branscomb, Fabienne Trolard, Guilhem Bourrié, Olivier Grauby, Vasile Heresanu, Barbara Schoepp-Cothenet, Kilian Zuchan, Michael Russell, Wolfgang Nitschke

Applied Clay Science 195:105737 (2020)10.1016/j.clay.2020.105737

Dynamics of Au-Ge liquid droplets on Ge(1 1 1) terraces: Nucleation, growth and dynamic coalescence

Ali El-Barraj, Stefano Curiotto, Fabien Cheynis, Pierre Müller, Frédéric Leroy

Applied Surface Science 509:144667 (2020)10.1016/j.apsusc.2019.144667

Edge-On Self-Assembly of Tetra-Bromoanthracenyl-Porphyrin on Silver Surfaces

Nataliya Kalashnyk, Michel Daher Mansour, Joffrey Pijeat, Rémi Plamont, Xavier Bouju, Teodor Silviu Balaban, Stéphane Campidelli, Laurence Masson, Sylvain Clair

Journal of Physical Chemistry C 124:22137-22142 (2020)10.1021/acs.jpcc.0c05908

Edge-On Self-Assembly of Tetra-bromoanthracenyl-porphyrin on Silver Surfaces

Nataliya Kalashnyk, Michel Daher Mansour, Joffrey Pijeat, Rémi Plamont, Xavier Bouju, Teodor Silviu Balaban, Stéphane Campidelli, Laurence Masson, Sylvain Clair

Journal of Physical Chemistry C 124:22137-22142 (2020)10.1021/acs.jpcc.0c05908

Selective modification of the unquenched orbital moment of manganese introduced by carbon dopant in epitaxial Mn5Ge3C0.2/Ge(111) films

R. Kalvig, E. Jedryka, M. Wojcik, Matthieu Petit, L. Michez

Physical Review B: Condensed Matter (1978-1997) 101 (2020)10.1103/PhysRevB.101.094401

Electric forces on a confined advacancy island

Frédéric Leroy, Ali El-Barraj, Fabien Cheynis, Pierre Müller, Stefano Curiotto

Physical Review B 102 (2020)10.1103/PhysRevB.102.235412

Kinetics and coupled dynamics of dewetting and chemical reaction in Si/SiO2/Si system

Frédéric Leroy, D Landru, Fabien Cheynis, O Kononchuk, Pierre Müller, Stefano Curiotto

Journal of Materials Science (2020)10.1007/s10853-020-05161-w

Hydrocarbon Diffusion in Mesoporous Carbon Materials: Implications for Unconventional Gas Recovery

Yann Magnin, Jérémie Berthonneau, Nicolas Chanut, Daniel Ferry, Olivier Grauby, Rachel Jorand, Franz Joseph Ulm, Eric Chaput, Roland Pellenq

ACS Applied Nano Materials 3:7604-7610 (2020)10.1021/acsanm.0c01191

Nanomateriaux Structure, morphologie et stabilite

Pierre Müller

Techniques de l’Ingénieur. Techniques d'Analyse NM3010 (2020)

Propriétés des nano-objets: Longueurs critiques, effets de taille et de forme

Pierre Müller

Techniques de l’Ingénieur. Techniques d'Analyse (2020)

Electrolyte-gated-organic field effect transistors functionalized by lipid monolayers with tunable pH sensitivity for sensor applications

Tin Phan Nguy, Ryoma Hayakawa, Volkan Kilinc, Matthieu Petit, Yemineni S L V Narayana, Masayoshi Higuchi, Jean-Manuel Raimundo, Anne Charrier, Yutaka Wakayama

Applied Physics Express 13:011005 (2020)10.7567/1882-0786/ab5322

Functionalized geopolymer foams for cesium removal from liquid nuclear waste

S. Petlitckaia, Y. Barre, T. Piallat, O. Grauby, Daniel Ferry, A. Poulesquen

Journal of Cleaner Production 269 (2020)10.1016/j.jclepro.2020.122400

Chemical Evolution of Pt–Zn Nanoalloys Dressed in Oleylamine

Alter Zakhtser, Ahmed Naitabdi, Rabah Benbalagh, François Rochet, Caroline Salzemann, Christophe Petit, Suzanne Giorgio

ACS Nano (2020)10.1021/acsnano.0c03366

Ordered SnO2 nanotube arrays of tuneable geometry as a lithium ion battery material with high longevity

Ying Zhuo, Sarah Tymek, Hong Sun, Maïssa Barr, Lionel Santinacci, Julien Bachmann

Nanoscale Advances 2:1417-1426 (2020)10.1039/c9na00799g

2019

Enhanced Oxygen Evolution Reaction Activity of Nanoporous SnO2/Fe2O3/IrO2 Thin Film Composite Electrodes with Ultralow Noble Metal Loading

Sandra Haschke, Ying Zhuo, Stefanie Schlicht, Maïssa Barr, Ricarda Kloth, Maxime Dufond, Lionel Santinacci, Julien Bachmann

Advanced Materials Interfaces 6:1801432 (2019)10.1002/admi.201801432

Molecular Beam Study of the CO Adsorption on a Regular Array of PdAu Clusters on Alumina

Georges Sitja, Claude R Henry

Journal of Physical Chemistry C 123:7961-7967 (2019)10.1021/acs.jpcc.8b07350

Regular Arrays of Pt Clusters on Alumina: A New Superstructure on Al 2 O 3 /Ni 3 Al(111)

Georges Sitja, Aude Bailly, Maurizio de Santis, Vasile Heresanu, Claude Henry

Journal of Physical Chemistry C 123:24487-24494 (2019)10.1021/acs.jpcc.9b05109

Séminaires

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Financement

Sources et sondes ponctuelles 2 Ingénierie moléculaire et matériaux fonctionnelsMouillage et interfaces 1

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  • 1 contrat ESA