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Introduction

Mécanisme de germination-croissance

Photo et cathodo-luminescence

Capteurs gaz

Dopage à l'azote

Tri chimique

Perspectives

Rapports de stage

Les publications

GDR graphène-nanotubes

GDR E "nano E"

Phot

Les recherches se poursuivent actuellement dans les directions suivantes :

    • Simulation numérique de la croissance : nous envisageons de continuer à étudier les mécanismes de guérison de défauts et de voir, si à travers nos simulations numériques, nous sommes à même de prévoir l’apparition, ou non, d’une chiralité préférentielle. En effet, au cours des premiers stades de la croissance, les embryons de tubes, observés par microscopie électronique en transmission, présentent un grand nombre de défauts. Ceci suggère qu’au cours de la croissance des mécanismes entrent en jeu permettant la formation de nanotubes parfaits. Il sera intéressant d’étudier ces mécanismes et de faire une corrélation avec la séléctivité en chiralité. Nous chercherons également à étudier les mécanismes de croissance par des simulations Monte Carlo Grand Canonique. Jusqu’ici, nous sommes parvenus à rendre compte de la formation d’un germe à  l’aide de notre modèle. L’étape suivante est donc d’essayer de mieux cerner la croissance d’un tube et d’étudier l’influence de nombreux facteurs tels que : la taille de la particule, la température, l’état de la particule (solide, liquide, carburée, …), la chiralité du tube, … savoir s’il existe une stabilité préférentielle de germes ou de tubes présentant certaine chiralité.
    • Etude expérimentale de la synthèse de tubes par CVD : dans le cadre de la thèse de P. Evellin, nous allons poursuivre l’analyse structurale et chimique des particules de catalyseur afin de comprendre 1) la différence constatée entre leur activité sur silice et sur alumine, 2) le rôle joué par les deux phases fer et cémentite dans la nucléation des tubes. Nous réaliserons également des synthèses avec le cobalt qui ne présente pas de phases carburées stables. En interaction avec le LCVN (Montpellier), nous allons également réaliser des analyses sytématique des échantillons en spectroscopie Raman afin de déterminer au moins semi-quantitativement le ratio métallique/semi-conducteur en fonction des conditions de synthèse. Enfin, nous allons approfondir les mécanismes de démouillage afin d’identifier comment supprimer le second mode dans la distribution en taille du catalyseur.
    • Propriétés électroniques des nanotubes dopés à l’azote : nous allons poursuivre l’analyse croisée des données expérimentales de STM/STS et les calculs ab initio pour déterminer la configuration de l’azote dans les tubes provenant de l’Université d’Helsinki, dans le cadre du psotdoc commun avec MPQ, Y. Tison. Par ailleurs, nous cherchons à diversifier la palette des moyens de synthèse des tubes dopés, en développant avec DMPH la technique de l’arc électrique qui a été entièrement rénovée en 2010.
    • Propriétés opto-électroniques des tubes BN : notre effort va se poursuivre à la fois sur la compréhension de la nature des excitons libres dans h-BN et sur l’investigation des nanotubes provenant de la Nasa dans le cadre du post doc H. Nong qui a pris la suite de G. Brasse et de la thèse d’A. Pierret. Nous envisageons également d’étudier des feuillets exfoliés de h-BN ou synthétisés par CVD en liaison avec l’ENS Paris.
    • Tri chimique et capteurs : l’activité va se poursuivre son développement dans le cadre du post doc de Y. Battie et de la thèse de G. Ganuchaud avec le département DMPH. Nous envisageons de démarrer une thèse en cotutelle avec l’ENS Cachan sur des proprités optiques fondamentales de  tubes triés mono et bi-paroi.
    • Graphène : nous projetons de développer au laboratoire une unité de synthèse de graphène et de feuillet de h-BN par CVD. Ce procédé de synthèse est promis à fournir le graphène à l’échelle industrielle mais, malgré les progrès fulgurants réalisés en 2009 et 2010, de nombreux problèmes subsistent pour contrôler et caractériser le graphène obtenu par cette technique. Notre expérience sur la croissance des tubes de carbone ainsi que les moyens de modélisation dont nous disposons, nous placent dans une position particulièrement favorable pour aborder cette thématique.