Séminaire Optique/Spectro

Vendredi 12 Juin 2015 à 11h00.

(Oxy)chalcogénures de cuivre, de nouveaux matériaux thermoélectriques prometteurs

''Les oxychalcogénures 1111, de composé parent RCuChO (R = cation trivalent, Ch = chalcogène), ont été très étudié au début des années 2000 avec R une terre-rare pour des applications dans le domaine de l’optoélectronique à la fois en tant que semiconducteurs transparents et pour leurs propriétés de luminescence. En 2010, notre équipe au sein de l’Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d’Orsay (Univ. Paris Sud) a mis en évidence les propriétés thermoélectriques très prometteuses d’un composé de cette famille, BiCuSeO. Après optimisation (dopage, optimisation microstructurale), ce composé présente un facteur thermoélectrique parmi les plus élevés jamais rapportés pour un matériau massif polycristallin de type p dans la gamme 400-650°C, principalement du fait d’une contribution du réseau à la conductivité thermique intrinsèquement très faible. Ces performances en font un matériau très prometteur pour des applications de valorisation de chaleur perdue, par exemple dans le domaine automobile. Lors de cette présentation, je décrirai les caractéristiques cristallines, chimiques et physiques de cette famille de matériau, en lien avec leurs bonnes performances thermoélectriques. Je discuterai également de leur potentiel applicatif, tant du point de vue des procédés d’élaboration que de leur stabilité dans le temps. Enfin, je montrerai que malgré les très bonnes performances déjà obtenues, des améliorations peuvent encore être attendues… et pas uniquement pour des applications en thermoélectricité, mais également dans le domaine de la spintronique ou de l’optoélectronique. Review récente : Semiconductor Science and Technology 28, 064001 (2014) Sélection de publications : Applied Physics Letters 97, 092118 (2010) Chemistry of Materials 24, 3168 (2012) Energy & Environmental Science 6, 2916 (2013) Dalton Transactions 44, 2285 (2015)''