Participants:
Guy OUVRARD (Pr), Philippe MOREAU (MC), Florent BOUCHER (CR)

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Figure 1

Figure2

Figure 1 : afin d'identifier une phase lamellaire de composition C3N4, mais mal cristallisée, nous avons réalisé des simulations de spectres EELS aux seuils K du carbone et de l'azote. Nous nous sommes d'abord concentrés sur des composés modèles (i.e. graphite et h-BN) et nous avons alors proposé une partition du spectre EELS. Ce faisant, les simulations sont alors très proches des expériences en utilisant un fort trou de coeur à basse énergie et aucun trou à plus haute énergie. Les résultats pour les seuils K du carbone dans le graphite et K du bore dans h-BN sont présentés sur les figures 6 et 7 respectivement. (Collaboration G. Goglio). Pour en lire plus..

Figure 2 : spectres simulés grâce à des calculs de structures de bandes. L'insert montre le changement d'intensité dans le cas d'un calcul non relativiste.

Figure 3- les spectres EELS dépendent fortement des conditions expérimentales (angles, energy incidente...). Nous avons étudié ces paramètres sur les spectres de pertes faibles sur des nanofibres de BN (Pour en lire plus). Grâce à l'expérience ainsi acquise, nous avons pu identifier un pic caractéristique d'une phase rutile dans les spectes de pertes faibles de TiO₂ rutile et d'autres oxydes de structure rutile (MO₂ ; M= V, Mn...). Dans la figure 3, les spectres expérimentaux et théoriques sont comparés. Le pic en question est situé vers 14 eV. La transition interbande responsable de l'existence de ce pic a été identifiée précisément. (Pour en lire plus) (DEA de M. Launay)

Figure 4

Figure 4 : Afin de mieux comprendre les phénomènes électrochimiques prenant place dans une batterie au lithium, nous avons réalisé des expériences EELS au seuil K du lithium sur un matériau d'anode :LixTiP4. Nous avons aussi effectué des calculs avec le programme WIEN2k sur une structure hypothétique Li₂TiP₄. Nous avons placé les deux atomes de lithium en sites tétraédriques, ou en sites octaédriques, ou moitié-moitié. La figure présente la comparaison des simulations avec le spectre expérimental et montre que les atomes de lithium s"insèrent en sites tétraédriques pour les faibles compositions en lithium. D'autres expériences montrent par ailleurs un processus biphasé lors du cyclage de la batterie. Thèse de Vincent Mauchamp.

La thèse de Vincent Mauchamp est téléchargeable ici (attention fichier pdf, 14Mo)

Figure 5: Partie imaginaire de la fonction diélectrique pour Li et LiMn₂O₄. Ces calculs démontrent l'influence des effets de la polarisation quand le seuil d'un métal de transition est situé aux environs du seuil K du lithium. En effet, il faut alors prendre en compte la partie réelle de la fonction dilélectrique dans le calcul du spectre au seuil K du lithium, et pas seulement sa partie imaginaire. Thèse de Vincent Mauchamp. Pour en lire plus.

Figure 5