Interfaces, Confinement, Matériaux et Nanostructures - ICMN

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Mercredi 16 décembre 2015

14h - bibliothèque de l’ICMN

Ordre et ségrégation dans les nanoalliages Co-Pt et Au-Pd.

Christine Mottet - CINaM - CNRS/AMU, Campus de Luminy, Marseille, France.

Les nanoalliages sont des nanoparticules d’alliages dans lesquelles la surface joue un rôle majeur à la fois sur la structure atomique et sur l’ordre chimique. Ainsi, aux petites tailles (inférieures à quelques nm) on peut observer des changements de structure entre la structure de volume (octaèdres tronqués de symétrie CFC) et des structures de symétrie 5 (icosaèdre, décaèdre). La surface est aussi le siège de phénomènes de ségrégation superficielle qui entrainent l’enrichissement en un des éléments, alors que le cœur peut présenter des mises en ordre chimique comme en volume, mais en étant contraint par la morphologie du système qui impose des limites géométriques et peut conduire à des frustrations.
Deux systèmes d’intérêts pratiques sont étudiés :

  • le Co-Pt, pour ses propriétés magnétiques (enregistrement ultra haute densité) et pour ses propriétés électro-catalytiques (piles à combustible) ;

  • le Pd-Au, pour ses propriétés catalytiques par exemple dans l’oxydation du monoxyde de carbone à basse température, on sait que le palladium facilite la dissociation du dioxygène alors que l’or permet l’adsorption et la désorption du CO.

  • A l’aide de simulations numériques basées sur un modèle énergétique semi-empirique respectant les caractéristiques physico-chimiques de l’alliage massif, la structure chimique et atomique des nanoalliages est caractérisée à l’équilibre en fonction de la concentration et de la température en vue d’établir des diagrammes de phase de nanoalliages. Les résultats théoriques sont comparés aux résultats expérimentaux, en collaboration avec des expérimentateurs de l’ICMN, réalisés sur des échantillons élaborés sous ultra-vide et observés en diffraction des rayons X et microscopie électronique en transmission.