Dissertations / Theses: 'Synthèse des phases MAX'

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Magné, Damien. "Synthèse et structure électronique de phases MAX et MXènes." Thesis, Poitiers, 2016. http://www.theses.fr/2016POIT2284/document.

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Abstract:

Les objectifs de ce travail sont d'une part d'étudier la structure électronique de carbures de titane bidimensionnels appartenant à la famille des MXènes, et d'autre part de synthétiser des films minces pour caractériser certaines de leurs propriétés. L'étude de la structure électronique a été réalisée sur le système Ti3C2T2 avec une attention particulière portée aux groupements de surface T (T=OH, F ou O) en comparant les résultats obtenus par spectroscopie de perte d'énergie des électrons à ceux des calculs ab initio. Cette étude, portée à la fois sur les excitations du gaz d'électrons de valence et des électrons de coeur, a permis de mettre en évidence la localisation des groupements de surface, ainsi que leur influence sur la structure électronique du MXene. La comparaison des simulations et des spectres expérimentaux a également permis de caractériser la nature chimique des groupements de surface. Enfin, la limite d'une telle étude est discutée en considérant les phénomènes d'irradiation responsables de la perte d'atomes d'hydrogène. La synthèse d'échantillons modèles nécessite la synthèse préalable d'un film mince de phase MAX précurseur pour le MXene : nous avons choisi la phase Ti2AlC, précurseur de Ti2C. La synthèse de Ti2AlC a été réalisée par recuit ex-situ de systèmes multicouches déposés à température ambiante. Les films ont été caractérisés par diffraction des rayons X et microscopie électronique en transmission. Au-delà de l'obtention d'un film mince de Ti2AlC texturé, cette étude a permis de montrer que la phase recherchée était obtenue via des mécanismes d'interdiffusions induisant la formation d'une solution solide métastable vers 400°C qui se transforme en phase MAX vers 600°C. Enfin, l'application de ce procédé à la phase V2AlC a permis de montrer l'importance de l'orientation de la phase initiale pour l'obtention d'un film mince texturé The aim of this work is at first to study the electronic structure of bidimensional titanium carbide systems, belonging to the MXene family and also to synthesize thin films of such new materials to characterize their properties. The study of the electronic structure has been performed for the Ti3C2T2 MXene with a special attention to the T surface groups by using a combination of electron energy loss spectroscopy and ab initio calculations. This study, focused on both valence and core electrons excitations, enabled the identification of the surface group localization, their influence on the MXene electronic structure as well as their chemical nature. The limits of our TEM-based study is also discussed in view of irradiation phenomena which induce the loss of hydrogen atoms. The synthesis of a MXene thin film requires, beforehand, that of a MAX phase thin film: we opted for Ti2AlC, the precursor for the Ti2C MXene. The MAX phase thin film synthesis was carried out by ex-situ annealing of a multilayer layers. X-ray diffraction experiments and cross-sectional transmission electron microscopy observations show that a highly textured Ti2AlC thin film is obtained above 600°C after the formation, at 400°C, of a metastable solid solution. Finally, by using the same process for V2AlC, we demonstrate that the initial phase orientation plays a key role for the texture of the thin film so obtained

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Shi, Lu. "Des phases MAX au MXenes : synthèse,caractérisation et propriétés électroniques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAI101/document.

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Abstract:

Les phases MAX sont des carbures ou des nitrures ternaires nano-lamellaires comportant un métal de transition (M), un élément des colonnes 13-16 (A), X=C ou N.Ces phases combinent certaines des meilleures propriétés des céramiques à celles des métaux. Leurs propriétés physiques (rigidité, résistance aux chocs mécaniques et thermiques, bonnes conductivités thermique et électrique), associées à la possibilité d’usinage, les rend très attractives en termes d’applications technologiques potentielles.En 2011, il a été établi qu’un traitement à l’acide fluorhydrique (HF) des phases MAX comprenant de l’aluminium permet une élimination sélective des plans d’atomes Al, avec pour résultat la formation de matériaux bi-dimensionnels (2D) appelés MXènes pour souligner la perte des atomes de Al. Ces nouveaux membres de la famille des matériaux 2D sont plus résistants, chimiquement plus polyvalents et possèdent une conductivité supérieure à nombre d’autres matériaux. Ils se révèlent par conséquent très intéressants pour de nouvelles applications, par exemple pour des systèmes de délivrance de médicaments in vivo, le stockage d’hydrogène, ou pour remplacer d’autres matériaux dans des batteries, le traitement des eaux usées ou divers capteurs.Dans cette thèse, nous présentons notre travail sur la synthèse, la caractérisation structurale et le transport électronique dans les phases MAX et leurs dérivés 2D, les MXènes. En ce qui concerne les phases MAX, et motivés par les propriétés fortement anisotropes attendues de tels matériaux nano-lamellaires, produire des monocristaux massifs est le moyen le plus naturel d’obtenir des échantillons où l’anisotropie des propriétés physiques peut être sondée expérimentalement. En utilisant avec succès la méthode de croissance en solution à haute température associée à un refroidissement lent, nous avons obtenu des monocristaux de divereses phases MAX, incluant Cr2AlC, V2AlC, Ti3SiC2, etc.La caractérisation structurale confirme le caractère mono-cristallin des échantillons. Expérimentalement, nous avons acquis un jeu exhaustif de mesures de magnéto-transport de monocristaux en fonction de la température et du champ magnétique. De plus, nous obtenons un rapport d’anisotropie très important entre la résistivité dans le plan ab et celle parallèle à l’axe c, allant de plusieurs centaines à plusieurs milliers. A partir des courbes de magnétorésistance et d’effet Hall, nous avons étudié en détail le comportement du transport dans le plan basal. D’un point de vue théorique, nous avons proposé un modèle général mais simple pour décrire les propriétés de magnéto-transport d’électrons presque libres dans des métaux 2D hexagonaux. Ce modèle a été modifié pour être appliqué aux propriétés de transport des phases MAX nano-lamellaires.En ce qui concerne les MXènes, nous avons synthétisé avec succès des écailles de MXènes V2CTx de grande surface à partir du traitement HF conventionnel de monocristaux de V2AlC. La délamination mécanique de ces écailles multi-couches de V2CTx en échantillons comportant peu de monocouches a aussi été réalisée. Nous avons établi la morphologie typique de ces couches à partir d’images de microscopies MEB ou TEM. A partir d’analyse EDX, nous concluons que les terminaisons -OH dominent et sont les plus stables énergétiquement. Nous détaillons ensuite le procédé de fabrication des dispositifs électriques utilisés pour obtenir les résultats de mesures de transport électrique jusqu’à basse température. Nous avons obtenu avec succès des résultats originaux sur les MXènes V2CTx, avec une valeur moyenne de résistivité de l’ordre de 2 × 10-5 ohmm. La mesure d’effet de champ indique une mobilité de 22.7 cm2/Vs. Du fait de l’intensité des recherches portées actuellement sur les MXènes, nous espérons que ces résultats contribueront de manière significative à une meilleure compréhension de cette classe de matériaux et de la façon dont leurs propriétés peuvent être contrôlées MAX phases are layered early transition metal ternary carbides and nitrides so called because they are composed of M, an early transition metal, A, a group A element and X is C and/or N. MAX phase structure is composed of near close-packed planes of M atoms with the X atoms occupying all the octahedral sites between them. Their physical properties (stiffness, damage and thermal shock resistance, high thermal and electrical conductivity) along with the fact they are readily machinable, make them extremely attractive in terms of the potential technological applications.In 2011, it was discovered that by immersing Al-containing MAX phases in HF acid, it was possible to selectively etch the Al, resulting in two-dimensional (2D) materials, that were labeled MXene to denote the removal of the A-group element and make the connection to another conducting 2D material, graphene. This new member of 2D materials family owns stronger, more chemically versatile, and have higher conductivity than other materials. As such they are highly interesting on new applications, e.g. specialized in vivo drug delivery systems, hydrogen storage, or as replacements of common materials in e.g. batteries, sewage treatment, and sensors.In this thesis, as its self-telling title indicated, we present our work on the synthesis, structural characterization and the electron transport in the MAX phases and their 2D derivatives, MXenes.For MAX phase: motivated by the theoretically expected anisotropic properties of these layered materials, producing bulk single crystals is a natural way to obtain samples where the anisotropy of the physical properties can be experimentally probed. Also, knowledge of low-temperature behavior of single crystal is vital because it can provide insight into MAX intrinsic physical properties. Using high temperature solution growth and slow cooling technique, several MAX phases single crystals have been successfully grown, including Cr2AlC, V2AlC, Ti3SiC2, etc. Structural characterization confirms the single crystalline character of the samples. Experimentally, a set of experimental data was obtained from single crystals of V2AlC and Cr2AlC as a function of temperature and magnetic field. In particular, we obtain a very high ratio between the in-plane and parallel to the c-axis resistivity, which is very substantial, in the range of a few hundreds to thousands. From MR and Hall effect measurement, in-plane transport behaviors of MAX phases have been studied. The extracted mobility is in the range from 50 to 120 cm2/V·s, which is the same order of magnitude of polycrystalline sample. Theoretically, a general, yet simple model was proposed for describing the weak field magneto-transport properties of nearly free electrons in two-dimensional hexagonal metals. It was then modified to be applicable for the transport properties of layered MAX phases.For MXene: Large scale V2CTx MXene flakes was successfully synthesized by conventional HF-etching of V2AlC single crystals. Mechanical delamination of multilayered V2CTx flakes into few layer flakes and transfer on Si/SiO2 substrate was also achieved. Structural characterization demonstrated an enlarged interplane distance, while prior DMSO intercalation seems to have no effect on this type of MXenes. From EDS results, we concluded that -OH terminations on V2CTx is the dominated, and the most energetically favorable, compared to -F and -O functional groups. We then detail the electrical device fabrication process and proceed with electrical measurements results, performed down to low temperature, with the aim to extract useful information on charge carrier behavior. We successfully obtained some first hand transport data on V2CTx MXenes, the average value for the resistivity of V2CTx MXenes is 2 × 10-5 Ω ∙m, which is in consistent with reported other MXene samples. The mobility, 22.7 cm2/V·s , which stays in the same order of magnitude as its parent MAX phase

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Zhang, Shiqi. "Etude de la Réactivité chimique des monocristaux de phase MAX." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAI042/document.

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Abstract:

Les phases MAX forment une famille de carbures et de nitrures nano-lamellaires de formule chimique Mn+1AXn, où M est un métal de transition des premières colonnes, A appartient aux colonnes 13-16 et X est soit C, soit N, ou une combinaison des deux éléments. Ces phases combinent les mérites des céramiques et des métaux, comme une bonne stabilité chimique, l’usinabilité, la résistance aux chocs mécaniques, de bonnes conductivités thermique et électrique, etc. Malgré tout, l’étude de leurs propriétés intrinsèques et de leurs anisotropies a été jusqu’à présent limitée par l’indisponibilité de monocristaux. Cette thèse traite de la réactivité de tels monocristaux de phases MAX. Grâce à la large taille des cristaux produits au LMGP, il a été possible d’évaluer directement l’anisotropie de la réactivité chimique et d’obtenir des données originales. Nous avons montré le rôle prépondérant joué par l’élément A pour initier des transformations chimiques menant parfois à la synthèse de matériaux originaux, et nous nous sommes concentrés sur quatre aspects différents : Tout d’abord, nous avons tenté de synthétiser des MXènes de grande taille, en profitant de la grande taille des cristaux disponibles. Un effort particulier a été porté sur la description de la réactivité chimique de phases MAX plongées dans diverses solutions d’attaque, avec un accent particulier mis sur l’utilisation de HF. En second lieu, nous avons étudié la chloruration de phases MAX : l’objectif initial était de former des MXènes, mais nous avons finalement développé une méthode pour synthétiser des carbures de chrome poreux avec des propriétés intéressantes. Troisièmement, nous avons utilisé des cristaux de grande taille pour évaluer l’anisotropie des propriétés électrochimiques. Une anisotropie significative a été trouvée, soit en mesurant le courant durant la polarisation électrochimique, soit par mesure de spectroscopie d’impédance. Divers mécanismes ont été proposés afin d’expliquer cette anisotropie des propriétés de corrosion. Enfin, nous avons montré que les résultats électrochimiques pouvaient être utilisés pour révéler indirectement la présence de défauts structurels récemment identifiés dans la littérature. De tels défauts, appelés « ripplocations », sont spécifiques aux matériaux nano-lamellaires MAX phases are a family of layered ternary carbides and nitrides with chemical formula Mn+1AXn, where M is an early transition element, A is an element of groups 13 to16 and X is either C, N or both. These phases combine the merits of ceramics and metals, such as chemical stability, machinability, shock resistance, good electrical and thermal conductivity, etc. However, the investigation of their intrinsic properties and anisotropies has heretofore been limited by a lack of availability of single crystals. This thesis mainly deals with the chemical reactivity of MAX phase single crystals. Owing to the large size single crystals grown at LMGP, it was possible to directly assess the anisotropy of the chemical reactivity and to obtain original data. We showed that the prominent role played by the A element for initiating chemical transformations could lead to the synthesis of original materials, and we focused on four different aspects. First, we tried to synthesize MXenes from MAX phase single crystals: The purpose was to obtain large-scale MXenes by taking advantage of the large size of the single crystals. Effort was put on describing the chemical reactivity of MAX phases dipped in different etchants, focusing on HF. Secondly, we studied the MAX phase reactivity with chlorination: the initial purpose was to obtain MXenes, but we finally developed a method for synthesizing porous chromium carbides which exhibit several interesting properties. Thirdly, we used large size single crystals in order to assess the anisotropy of the electrochemical properties. A significant anisotropy was found, either by measuring the current during electrochemical polarization or by frequency-dependent impedance measurements. Several mechanisms were proposed in order to explain this anisotropy of the corrosion properties. Eventually, we showed that the electrochemical results could be used to indirectly evidence the presence of structural defects recently identified in the literature. Such defects, called ripplocations, are specific to nano-lamellar materials

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Bugnet, Matthieu. "Synthèse, structure électronique et comportement sous irradiation aux ions de films minces de phases MAX." Poitiers, 2011. http://theses.univ-poitiers.fr/23902/2011-Bugnet-Matthieu-These.pdf.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est de réaliser la synthèse de matériaux modèles (films minces épitaxiés) de céramiques ternaires, les phases MAX, afin d'étudier leur comportement sous irradiation aux ions. Les modifications micro-structurales induites par l'irradiation ont été suivies à l'aide des spectroscopies de perte d'énergie des électrons et d'absorption X en complément de la diffraction des rayons X et de la microscopie électronique en transmission. La croissance de films minces épitaxiés de Cr2AlC et de Cr2GeC a été obtenue par pulvérisation magnétron tandis que la synthèse de couches texturées de Ti2AlN a été réalisée par nitruration plasma à haute température de multicouches de stœchiométrie Ti2:Al1:N1. Nous avons ensuite caractérisé la structure électronique avant irradiation de Cr2AlC, Cr2GeC, Ti2AlC, Ti3AlC2 et Ti2AlN en interprétant, à partir de calculs ab initio, les résultats obtenus par des techniques spectroscopiques. Cette étude montre que des informations d'ordre structural sont essentiellement obtenues grâce à l'interprétation des structures fines des seuils d'excitation d'électrons de cœur. Après irradiation, l'étude fine des seuil C-K et Al-K de Ti3AlC2 met en évidence que les couches d'octaèdres Ti6C sont très résistantes à l'endommagement alors que les couches d'atomes d'aluminium sont fortement perturbées. Un comportement similaire est suggéré pour Ti2AlC, Ti2AlN et en partie pour Cr2AlC. Tandis que les composés à base titane restent cristallins après irradiation à haute fluence, une amorphisation est rapidement observée pour les composés à base chrome. Une restauration de la structure initiale lors d'un recuit post-irradiation est mise en évidence The aim of this work is to synthesize model materials (epitaxial thin films) of ternary ceramics called MAX phases, in order to study their behavior under ion irradiation. To follow the microstructural modifications induced by ion irradiation, we used electron energy loss spectroscopy and X-ray absorption spectroscopy in addition to X-ray diffraction and transmission electron microscopy techniques. The growth of Cr2AlC and Cr2GeC epitaxial thin films was achieved by magnetron sputtering whereas the synthesis of textured Ti2AlN layers was obtained by high temperature plasma nitriding of multilayers with an average stœchiometry Ti2:Al1:N1. The electronic structure of unirradiated films of de Cr2AlC, Cr2GeC, Ti2AlC, Ti3AlC2 and Ti2AlN was then characterized. Experimental spectra were interpreted from ab initio simulations. This study shows that structural information may be obtained from fine structures of core electron excitation edges. After irradiation, the study of the C-K and Al-K near-edge fine structures in Ti3AIC2 evidences that Ti6C octahedra layers are very resistant to irradiation damage and on the contrary, aluminium layers are strongly disordered. A similar behavior is suggested for Ti2AlC, Ti2AlN and also partly for Cr2AlC. Though titanium based materials are still crystalline after irradiation at high fluence, chronium based compounds rapidly amorphize. It is evidenced that the initial crystalline structure is recovered after post-irradiation annealing

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Alkazaz, Malaz. "Synthèse de films minces de phases MAX par recuit thermique - Application à la formation de contacts ohmiques sur SiC." Thesis, Poitiers, 2014. http://www.theses.fr/2014POIT2328/document.

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Abstract:

Les phases MAX sont des carbures ou nitrures ternaires dont les propriétés sont généralement décrites comme la combinaison exceptionnelle des meilleures propriétés des métaux et des céramiques. Sous forme de couches minces, ces matériaux sont prometteurs en tant que contact ohmique sur des substrats de SiC pour la microélectronique de puissance. Des approches originales dédiées à l'obtention de films minces épitaxiés des phases MAX Ti2AlN, Ti3SiC2 et Ti3(Si,Ge)C2 sont développées dans ce travail. Des recuits à 750°C de systèmes multicouches (Ti+Al)/AlN permettent ainsi de former des couches de Ti2AlN fortement texturées sur des substrats de SiC ou Al2O3. La seconde approche consiste à recuire à 1000°C des couches de TixAly ou TixGey, déposés sur 4H-SiC, pour obtenir des films minces épitaxiés de Ti3SiC2 et Ti3(Si,Ge)C2. Ces derniers présentent les caractéristiques d'un contact ohmique sur SiC MAX phases are a family of ternary carbides or nitrides which properties are generally described as an exceptional combination of the best properties of metals and ceramics. Thin films of MAX phases being considered as good candidates for ohmic contacts on SiC substrates for power microelectronics devices, thin films of Ti2AlN and Ti3(Si,Ge)C2 were synthesized by using original approaches. Highly textured Ti2AlN thin films were so obtained by thermal annealing at 750°C of (Ti+Al)/AlN multilayers whereas epitaxial thin films of Ti3SiC2 on 4H-SiC were achieved after an annealing at 1000°C of TixAly or TixGey layers. Good ohmic contact behaviors of Ti3SiC2 layers were confirmed in this work whereas Ti2AlN thin films behave as Schottky barriers

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Khan, Abbas. "Tailored oxides and carbides as active materials for high power energy storage devices." Electronic Thesis or Diss., Nantes Université, 2024. http://www.theses.fr/2024NANU4025.

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Abstract:

La conception de matériaux sur mesure utilisant des approches innovantes permettant des processus de charge/décharge plus rapides pourrait être la clé pour l'avancement de la mobilité électrique. Cette thèse examine des matériaux novateurs pour les électrodes négatives de batteries Li-ion, en se concentrant sur les oxydes multicationiques à base de niobium et les carbures de métaux de transition à base de titane. Les travaux de recherche explorent la synthèse, la structure et les propriétés électrochimiques de ces matériaux, avec une attention particulière aux modifications structurales et aux mécanismes de stockage des charges. Les principaux résultats incluent l'étude de l'activation électrochimique in-situ des matériaux et du comportement unique de stockage du Li+ dans les matériaux pérovskite AgNbO 3 et Ag1-3xLa x□2xNbO 3 (avec 0 ≤ x ≤ 0,40 ; □ étant une lacune sur le site A).De plus, cette étude examine l'effet des lacunes du site A sur la structure et sur les propriétés d'insertion du Li+ dans les structures K1- 3xLa x□2xNbO 3 (avec 0 ≤ x ≤ 0,15 ; □ étant une lacune sur le site A). En outre, des informations sur la voie de synthèse polyacrylamide pour les phases MAX à base de Ti et Al sont fournies. Ce travail présente des approches pour ajuster les matériaux de manière à l’échelle atomique, sans sacrifier la phase initiale, suggérant l'utilisation potentielle de pérovskites de type ABO 3 peu étudiées comme électrodes négatives. De plus, il offre des perspectives mécanistiques sur la synthèse chimique en solution des phases MAX pour leur utilisation comme électrodes de batterie lithium-ion Design of tailored materials using innovative approaches that allow faster charging/discharging processes could be the key for advancement of electric mobility. This thesis investigates novel materials for Li-ion battery negative electrodes, focusing on niobium-based multicationic oxides and titanium-based transition metal carbides. This research work explores the synthesis, structure, and electrochemical properties of these materials, with particular emphasis on atomic-scale structural modifications and Li+ storage mechanisms. Key findings include the investigation of in-situ electrochemical activation and unique Li+ storage behavior in AgNbO 3 model perovskite and Ag 1-3xLa x□2xNbO 3 (with 0 ≤ x ≤ 0.40; □ is an A -site vacancy) tailored materials. Additionally, the study examines the effect of A-site deficiency on the structure and Li+ insertion properties of K1-3xLa x□2xNbO 3 (with 0 ≤ x ≤ 0.15; □ is an A -site vacancy). Furthermore, insights into the polyacrylamide synthesis route for Ti and Al-based MAX phases are provided. These work present approaches to atomically tailor the materials without sacrificing the pristine phase, suggesting the potential use of less common ABO 3-type perovskites as negative electrodes. Additionally, it offers mechanistic insights into the wet chemical synthesis of MAX phases for their use as battery electrodes

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Humphrey, Caroline. "Deformation in MAX phases." Thesis, University of Cambridge, 2012. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.610553.

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Liu, Zhongsheng. "Magnetic MAX phases: Itinerant electron magnetism of pure and Mn-doped Cr-based MAX phases." 京都大学 (Kyoto University), 2015. http://hdl.handle.net/2433/199312.

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Bououdina, Mohamed. "Étude d'alliages et d'hydrures dérivés des phases de laves ZrCr2(1-x)M2x (M=éléments 3d et molybdène) : Synthèse, études structurale et thermodynamique en relation avec les propriétés de stockage de l'hydrogène." Grenoble 1, 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10056.

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Abstract:

Preparation des alliages par induction dans un four hf. Stabilisation des phases par traitements thermiques. Hydrogenation par synthese solide-gaz sous pression. Caracterisation structurale par diffraction aux rayons-x et aux neutrons. Etude des diagrammes p-c-t (pression, composition et temperature). Pour ce faire, un nouveau systeme de controle et de regulation du systeme d'analyse thermogravimetrique completement automatise et assiste par ordinateur a ete mis au point. Modelisation: calcul de la chaleur de formation des solutions solides a partir d'un modele theorique adapte a nos systemes. Ceci nous a permis de discuter la stabilite des phases des alliages et la stabilite des hydrures

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Gupta, Surojit Barsoum M. W. "Tribology of MAX phases and their composites /." Philadelphia, Pa. : Drexel University, 2006. http://dspace.library.drexel.edu/handle/1860%20/875.

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Hoffman, Elizabeth N. Barsoum M. W. "Carbide derived carbon from MAX-phases and their separation applications /." Philadelphia, Pa. : Drexel University, 2006. http://hdl.handle.net/1860/1120.

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Gertzen, Jonathan. "MAX phases as an electrocatalyst support material: a DFT study." Master's thesis, Faculty of Engineering and the Built Environment, 2019. http://hdl.handle.net/11427/31459.

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Abstract:

The insatiable global demand for energy cannot be sustained by fossil fuels without irreparable damage to the environment. Various alternative energy sources are being investigated to provide renewable clean energy. One promising technology is the hydrogen fuel cell, which uses hydrogen and oxygen to produce electricity. However, the currently used catalyst support material, carbon black, corrodes in the low pH and oxidative environment. Therefore, new catalyst support materials are being sought. A new class of material, called MAX phases, shows potential because some possess a combination of properties of metals and ceramics. Three of them, Ti2AlC, Ti3AlC2, and Ti3SiC2, show good electrical conductivity and oxidation resistance. These MAX phases have been investigated using density functional theory (DFT) in this thesis to determine their properties. The density of states show that they are electrically conductive, with a continuous band over the Fermi level primarily from the Ti d orbital. Calculating the Boltzmann transport properties, yielded electrical resistivity values of 0.460 µΩ m for Ti2AlC, 0.370 µΩ m for Ti3AlC2, and 0.268 µΩ m for Ti3SiC2 at 300 K. Therefore, Ti3SiC2 should be the most electrically conductive of the three. The vacancy formation energy of an A group atom was investigated using a 2 x 2 x 2 supercell. The vacancy formation energies were calculated to be 2.882 eV for Ti2AlC, 2.812 eV for Ti3AlC2, and 2.167 eV for Ti3SiC2. The formation of a vacancy increases the electrical resistivity of the bulk MAX phases. As a catalyst support material, a MAX phase particle will have surfaces present. Due to the layered structure of the MAX phases, multiple terminations of (0 0 0 1) surfaces could be possible, which were investigated. It was shown that terminations where the Ti-C cage structure remained intact produced the lowest cleavage energies. For Ti2AlC, the two low cleavage energy surfaces are Al(Ti) and Ti(C), for Ti3AlC2, Al(Ti2) and Ti2(C), and for Ti3SiC2, Si(Ti2) and Ti2(C). The surfaces with the lowest cleavage energy should be more stable than other surfaces and would therefore be expected to be present on a MAX phase particle. Vacancies were also formed in the surface systems. The surfaces with the vacancy in the surface layer had the lowest vacancy formation energy, with that of Si(Ti2) being positive. The surface slabs generally showed a higher electrical resistivity than the bulk systems, while the formation of a vacancy generally increased the resistivity, in agreement with the bulk vacancy trend. These MAX phases are electrically conductive, however a quantifiable oxidation resistance was not able to be calculated. They do however show signs of being good electrocatalyst support materials.

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Kozak, Karolina. "Influence of elaboration conditions on the thermomechanical behavior of MAX phases." Thesis, Limoges, 2019. http://www.theses.fr/2019LIMO0047/document.

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Abstract:

Les phases MAX sont des carbures et / ou des nitrures ternaires avec un fort potentiel dans des applications diverses. Cette étude a porté sur deux phases MAX, Ti3SiC2 et Ti2AlC qui sont les plus connues dans ce groupe de matériaux. La première partie de ces travaux était dédiée à l’élaboration des poudres et des matériaux frittés. L’objectif était d’obtenir une variété de matériaux présentant différentes caractéristiques microstructurales, en termes de composition chimique et de taille de grains. Ainsi, des poudres commerciales et synthétisées par SHS ont été densifiées à l'aide de deux techniques de frittage sous charge, i.e. SPS et HP. La deuxième partie du travail a été consacrée à une meilleure compréhension de l’influence de la composition chimique et de la taille des grains sur le comportement thermomécanique des phases MAX. Des informations supplémentaires ont été fournies en couplant deux techniques expérimentales, la flexion quatre points et l’émission acoustique, et en les associant à des observations SEM post-mortems. L’approche expérimentale développée, basée sur la comparaison des réponses mécaniques des matériaux Ti3SiC2 (contenant la phase MAX et des phases secondaires) et de Ti2AlC (phases MAX uniquement), a permis d’approfondir la compréhension des mécanismes de déformation et d’endommagement induits. Il était également montré que les phases sécondaires et la taille de grains influence la manière dont les différents endommagements sont accumulées dans le matériaux. Les résultats d’EA sont fourni les informations supplémentaires sur les type d’endommagements rencontrées et leur chronologie qui résultent avec le comportement nonlinéaire de phases MAX. La dérnière partie de cette thèse a montré que le température de transition fragile-plastique est autour de 1200˚C et que la taille de grains l’abaisse MAX phases are ternary carbide and/or nitride with a great potential in various application. This study concerned two MAX phase compounds, namely Ti3SiC2 and Ti2AlC, which are on the most studied among all known MAX phases. The first part dealt with materials elaboration which includes both synthesis and sintering stages. The objective was to obtain a variety of materials with different microstructural features, i.e. phase composition and grain size. For this purpose, both commercial and SHS-derived powders were densified with two pressure-assisted sintering technique, i.e. SPS and HP. The second part of work was devoted to deeper understanding of the influence of phase composition and grain size to thermomechanical behavior of MAX phases. More information was provided when two experimental techniques, four-point bending and AE monitoring, were coupled together with post-mortem SEM observations. The developed experimental approach based on comparison of mechanical responses of Ti3SiC2 (MAX phase and secondary phases) and Ti2AlC (containing only MAX phases) compounds, is implemented to investigate the induced deformation and damage mechanisms. It was shown that higher quantity of MAX phases in the material improves flexural strength with corresponding more pronounce nonlinear behavior and high dissipated energy. When MAX phase grains are coarser the mechanical strength lowers but the nonlinear part becomes more significative, which results in higher values of dissipated energy. It was also shown that the secondary phases and the grain size impact the way in which the damage is accumulated within the sample. AE data provided more information on possible damage mechanisms and their chronology leading to hysteretic behavior of MAX phases. The last part has shown that the BPTT for Ti3SiC2 is ≈1200˚C and the grain size of MAX phases lowers this BPTT

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Guitton, Antoine. "Mécanismes de déformation des phases MAX : une approche expérimentale multi-échelle." Thesis, Poitiers, 2013. http://www.theses.fr/2013POIT2280/document.

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Abstract:

Il est couramment admis que la déformation plastique des phases MAX est dueau glissement de dislocations dans les plans de base s'organisant en empilements et murs. Cesderniers peuvent former des zones de désorientation locale appelées kink bands. Cependant, lesmécanismes élémentaires et le rôle exact des défauts microstructuraux sont encore mal connus. Cemanuscrit présente une étude expérimentale multi-échelle des mécanismes de déformation de laphase MAX Ti2AlN. A l'échelle macroscopique, deux types d'expériences ont été menés. Des essaisde compression in-situ à température et pression ambiantes couplés à la diffraction neutroniqueont permis de mieux comprendre le comportement des différentes familles de grains dans le Ti2AlNpolycristallin. Des essais de compression sous pression de confinement ont également été réalisés dela température ambiante jusqu'à 900 °C. À l'échelle mésoscopique, les microstructures des surfacesdéformées ont été observées par MEB et AFM. Ces observations complétées par des essais denanoindentation ont montré que la forme des grains et leur orientation par rapport à la directionde sollicitation gouvernent l'apparition de déformations intra- et inter-granulaires ainsi que lalocalisation de la plasticité. Finalement à l'échelle microscopique, une étude détaillée par METdes échantillons déformés sous pression de confinement a révélé la présence de configurations dedislocations inédites dans les phases MAX, telles que des réactions entre dislocations, des dipôleset des dislocations hors plan de base. À la vue de ces résultats nouveaux, les propriétés mécaniquesdes phases MAX sont rediscutées It is commonly believed that plastic deformation mechanisms of MAX phases consistin basal dislocation glide, thus forming pile-ups and walls. The latter can form local disorientationareas, known as kink bands. Nevertheless, the elementary mechanisms and the exact role ofmicrostructural defects are not fully understood yet. This thesis report presents a multi-scale experimentalstudy of deformation mechanisms of the Ti2AlN MAX phase. At the macroscopic scale,two kinds of experiments were performed. In-situ compression tests at room temperature coupledwith neutron diffraction brought new insight into the deformation behavior of the different grainfamilies in the polycrystalline Ti2AlN. Compression tests from the room temperature to 900 °Cunder confining pressure were also performed. At the mesoscopic scale, deformed surface microstructureswere observed by SEM and AFM. These observations associated with nanoindentationtests showed that grain shape and orientation relative to the stress direction control formationof intra- and inter- granular strains and plasticity localization. Finally, at the microscopic scale,a detailed dislocation study of samples deformed under confining pressure revealed the presenceof dislocation configurations never observed before in MAX phases, such as dislocation reactions,dislocation dipoles and out-of-basal plane dislocations. In the light of these new results, mechanicalproperties of MAX phases are discussed

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Rackl, Tobias [Verfasser], and Dirk [Akademischer Betreuer] Johrendt. "Increasing the chemical diversity of MAX phases / Tobias Rackl ; Betreuer: Dirk Johrendt." München : Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität, 2020. http://d-nb.info/121324627X/34.

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Amini, Shahram Barsoum M. W. "On the effect of texture on kinking non-linear elasticity of MAX phases and MAX-reinforced Mg matrix composites /." Philadelphia, Pa. : Drexel University, 2009. http://hdl.handle.net/1860/3113.

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Hamm, Christin Maria [Verfasser], Christina [Akademischer Betreuer] Birkel, and Barbara [Akademischer Betreuer] Albert. "Synthese, Charakterisierung und magnetische Eigenschaften ausgewählter Laves- und MAX-Phasen / Christin Maria Hamm ; Christina Birkel, Barbara Albert." Darmstadt : Universitäts- und Landesbibliothek Darmstadt, 2017. http://d-nb.info/1136078789/34.

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Haddad, Noël. "Etude des propriétés diélectriques des phases MAX par spectroscopie de pertes d'énergies des électrons." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00662325.

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Abstract:

Les phases MAX sont des carbures et nitrures ternaires dont les propriétés remarquables sont intermédiaires entre celles des métaux et des céramiques. Elles présentent une grande variété de composition sous la même structure cristalline. Ce travail de thèse a pour objectif de mesurer leur constante diélectrique complexe ["(!)] en fonction de la composition. La variation de celle-ci en fonction de l'orientation cristallographique est 'également étudiée. Les échantillons utilisées sont des monocristaux élaborés en couches minces et des polycristaux massifs. Les mesures ont été effectuées par spectroscopie de pertes d'énergie des électrons (EELS) et par l'ellipsom'etrie V-UV. L'ellipsom'etrie possède une très bonne résolution en 'énergie et angulaire toutefois fenêtre en énergie accessible expérimentalement est réduite (1.5 'a 5.5 eV). L'EELS, permet de couvrir une gamme d'énergie allant du proche IR aux X mous ( 1 'a 100 eV). Les résultats issus de ces deux méthodes de mesure sont tr'es comparables. L'utilisation d'un monochromateur avant 'echantillon s'av'ere toutefois indispensable en EELS pour mesurer correctement le signal dans la région des très basses énergies. Les propriétés diélectriques des composés Ti2AlC et Ti2AlN sont remarquablement différentes suivant l'orientation cristallographique de la sollicitation. du faisceau électronique incident dans le plan de base ou le long de l'axe de c. Les propriétés diélectriques très différentes en fonction de l'orientation du cristal ont été mises en 'évidence et ont donc confirmé l'anisotropie montre par la théorie à l'origine de cette 'étude. L'étude d'autres composés en couches minces tel que Ti2GeC, Ti2SnC dont la synthèse a été réalisée nous a permis d'étudier l'influence des éléments A sur les propriétés diélectriques et optiques de ces matériaux. Un modèle phénoménologique semi-classique de Drude-Lorentz a été utilisé pour reproduire la fonction ". Dans ce modèle la réponse d'un métal à une excitation electromagnétique est décrite comme celle d'un gaz d'électrons libres et d'une somme d'oscillateurs représentant les transitions interbandes possibles. Après ajustement de ce modèle aux mesures expérimentales, il a été possible d'extraire la densité électronique et d'estimer un temps de relaxation des électrons libres. Ces mesures ont ensuite été utilisées pour déduire la conductivité statique qui a été comparée aux meures macroscopiques. Les résultats sont en bon accord avec les valeurs publiées et nous permettent de confirmer que la conductivité statique présente une forte anisotropie dans Ti2AlC et Ti2AlN. Enfin, une approche ab initio a été mise en œuvre afin de modéliser les constantes diélectriques complexes. Ces calculs basées sur la théorie de la fonctionnelle de la densité dépendant du temps (TDDFT) reproduisent l'anisotropie de la réponse diélectrique et montrent qu'elle est intimement liée aux champs locaux.

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Bei, Guo-Ping. "Synthesis, microstructural characterization and mechanical properties of nanolaminated Ti3AlxSn(1-x)C2 MAX phases." Poitiers, 2011. http://nuxeo.edel.univ-poitiers.fr/nuxeo/site/esupversions/9a20805b-0e53-47c0-8b16-c1a4ac3c2042.

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Abstract:

Les travaux exposés dans cet ouvrage portent sur l'élaboration, la caractérisation microstructurale et les propriétés mécaniques de solutions solides nanolamellaires de phases dites MAX. Les phases MAX représentent une classe exceptionnellement étendue de céramiques. Elles répondent à une formule générale du type Mn+1AXn (n=1, 2 ou 3) où M est un métal de transition, A est un métal des groupes IIIA ou IVA, et X est un métalloïde (C ou N). Nous avons dans un premier temps réalisé l'optimisation de la synthèse, par métallurgie des poudres, de Ti3AlC2 pur. Une nouvelle phase, Ti3SnC2, ayant été découverte au laboratoire en 2007, les travaux se sont alors focalisés sur la synthèse de solutions solides du type Ti3AlxSn(1-x)C2 par pressage isostatique à chaud. Nous nous sommes, par la suite, attachés à la caractérisation microstructurale de ces solutions solides en étudiant notamment les variations du paramètre de maille, du taux de distorsion des octaèdres [Ti6C] et des prismes trigonaux [Ti6AlxSn(1-x)]. Enfin, nous avons déterminé la dureté intrinsèque et le module d'élasticité des différentes solutions solides en fonction du taux de substitution en utilisant la nanoindentation. Par ailleurs, des essais de compression, uniaxiale et sous confinement de gaz, ont été réalisés à température ambiante, afin d'étudier et de comparer les mécanismes de déformation de Ti3AlC2 et de la solution solide Ti3Al0. 8Sn0. 2C2. Les relations entre modifications microstructurales et propriétés mécaniques sont discutées. Nous montrons notamment que Ti3AlC2 et Ti3Al0. 8Sn0. 2C2 peuvent être considérés comme des matériaux "Kinking Non-linear Elastic" The work described in this thesis concerns the elaboration, the microstructural characterization and the mechanical properties of nanolaminated MAX phases solid solutions. The MAX phases represent a large class of ceramics. They are a family of ternary nitrides and carbides, with the general formula Mn+1AXn (n=1, 2 or 3), where M is an early transition metal, A is a metal of the groups IIIA or IVA, and X is either carbon or nitrogen. We performed at first the optimization of the synthesis, by powder metallurgy, of highly pure Ti3AlC2. Since a new MAX phase, Ti3SnC2, has been discovered in the laboratory in 2007, the study has been further focused on the synthesis of Ti3AlxSn(1-x)C2 solid solutions by hot isostatic pressing. In a second step, the microstructural characterization of these solid solutions has been carried out, by studying, in particular, the variation of the cell parameters, the distortion rates of [Ti6C] octahedrons and [Ti6AlxSn(1-x)] trigonal prisms. Finally, we have determined the intrinsic hardness and the elastic modulus of the various solid solutions as a function of the Al content by using the nanoindentation. Besides, uniaxial and gas confining compression tests were realized at room temperature, to study and compare the deformation mechanisms of Ti3AlC2 and Ti3Al0. 8Sn0. 2C2. The relationship between microstructural modifications and mechanical properties are discussed. We show in particular that Ti3AlC2 and Ti3Al0. 8Sn0. 2C2 can be considered as "Kinking Non-linear Elastic" materials

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Lu, Chengjie. "Mécanisme de brasage de la céramique Ti2AIC utilisant un alliage d'apport à base de nickel." Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS053/document.

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Abstract:

Dans cette étude la céramique Ti2AlC a pu être brasée avec succès sur un substrat de Ni dans une gamme de température allant de 1000°C à 1100°C et pour des temps de maintien de 10 à 60 mn. Les mécanismes mis en œuvre pendant la brasure ont été mis en lumière en étudiant la microstructure du joint Ti2AlC/Ni. On montre ainsi que le nickel provenant du métal d’apport BNi-2 diffuse dans Ti2AlC, majoritairement le long des joints de grains et parfois aussi dans certains grains d’orientation favorable. Le phénomène d’interaction induit des variations de fluidité du métal d’apport liquide. En conséquence, l’épaisseur des joints réalisé sont fonction des différents paramètres de brasage. La résistance maximale au cisaillement est obtenue à 1100°C après un temps de maintien de 30 min. Dans un second temps, l’interaction entre les principaux éléments contenus dans le métal d’apport (c.-à-d. Ni, Cr et Si) et le substrat Ti2AlC a été expliqué à l’aide de modélisations DFT. Il est montré que ces trois éléments ont chacun leur site de substitution spécifique. Les atomes de Si se placent plutôt sur le site Al, le Cr sur le site Ti et les atomes de Si sur le site de l’aluminium. Deux voies de décomposition de Ti2AlC en présence de défauts ont également été identifiées soit en raison de modes de vibrations instables, soit en raison de la compétition avec d’autres phases In the present work, the brazing experiments of Ti2AlC ceramics to Ni substrate have been successfully performed in the temperature range between 1000°C and 1100°C, with the holding time varying from 15 min to 60 min. The corresponding mechanisms have been disclosed by studying the microstructure of the Ti2AlC/Ni joint. It is found that the Ni element originating from the BNi-2 filler can diffuse into the Ti2AlC substrate during the brazing process, mainly along the grain boundary, or in some grains with special orientations. The interaction process induces some differences in the fluidity of the liquid filler; consequently, the thickness of the Ti2AlC/Ni joints achieved finally is different at different brazing parameters. The maximum shear strength is measured to be 193 MPa, achieved at 1100°C holding for 30 min. Afterwards, the interaction behavior between the filler elements (including Ni, Cr and Si) and the Ti2AlC substrate, has been explained by DFT simulation. It is found that the three kinds of filler elements have their own preferred substitution sites: Ni atoms are most likely to be found at Al site, Cr atoms at Ti site, and Si atoms at Al site. Then, the decomposition mechanisms of the defective Ti2AlC model have been illustrated as well, which might occur in two possible means: unstable vibrational behaviors, and lower Gibbs energy of competing phases

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Ben, Romdhane Ferdaous. "Synthèse et caractérisation de nouvelles phases bidimensionnelles par microscopie électronique in-situ." Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAE001/document.

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Abstract:

Cette thèse porte sur la synthèse et la caractérisation de nouvelles phases bidimensionnelles par microscopie électronique in-situ, notamment la silice (SiO2), des cages nanométriques de carbone similaire à des molécules C20 et le chalcocite (β-Cu2S). Ces études ont permis de mettre en évidence les conditions préalables de croissance afin que celle-ci soit reproductible. La caractérisation de ces structures a été réalisée par imagerie haute résolution (HRTEM) ainsi que par spectroscopie de perte d’énergie (EELS). La première partie de la thèse est consacrée à l’étude de la nucléation et la croissance in-situ d’une phase cristalline 2D ordonnée et désordonnée sur différents métaux de transition (Co, Ru, Fe) ainsi qu’une phase 1D qui croît le long des marches atomiques sur la surface métallique. La seconde partie est consacrée à la croissance in-situ de cages de carbone d’un diamètre de l’ordre de 0.36 nm en présence d’un catalyseur métallique, tel que Co, Fe et Ru. La dernière partie est consacrée à l’étude de la croissance de la plus fine structure cristalline du β-Cu2S sur la surface du graphène. Toutes ces études ont été appuyées par des simulations d’images de microscopie The aim of this thesis is the synthesis and characterization of new two-dimensional phases in an in-situ transmission electron microscopy experiment. These studies concerned the nucleation and growth of three deferent materials: quasi-two-dimensional silica (SiO2), the smallest possible carbon cages with the size of C20, and two-dimensional chalcocite (β-Cu2S). The characterization of these structures has been performed using high resolution imaging (HRTEM) and electron energy-loss spectroscopy (EELS). The first part of this thesis is devoted to the study of the nucleation and growth of an ordered or disordered 2D crystalline phase of silica on different substrates (Co, Ru, Fe) and a 1D silica phase grown at atomic steps of a metal surface. The second part illustrates the in-situ growth of the smallest possible carbon cages with a diameter of about 0.36 nm on catalytically active metal surfaces such as Co, Fe, or Ru. The last part is devoted to the growth of the thinnest stable layer of β-Cu2S on a graphene surface. All these studies were accompanied by image simulations

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Terrien, Isabelle. "Synthèse et étude de nouvelles phases stationnaires à base de cristaux liquides." Bordeaux 1, 1998. http://www.theses.fr/1998BOR10585.

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Abstract:

Ce travail a consiste en la preparation et l'etude de nouvelles phases stationnaires a base de cristaux liquides en vue d'applications en chromatographie liquide. Des variantes au niveau de la formulation nous ont permis de converger vers un type de phases stationnaires preparees par impregnation de polymeres mesomorphes a chaines laterales de type haltere, fortement selectives en termes de reconnaissance de forme. Une modelisation moleculaire a permis d'apprehender les mecanismes de discriminations de ces phases stationnaires. De plus, pour la premiere fois, un protocole de greffage de la couche de polymere mesomorphe sur la silice est propose. Les nouvelles phases stationnaires resultantes ont ete appliquees pour separer les constituants de melanges complexes sans restriction dans le choix de la phase mobile.

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Navailles, Laurence. "Synthèse et études structurales de nouvelles phases smectiques hélicoi͏̈dales : TGBA et TGBC." Bordeaux 1, 1994. http://www.theses.fr/1994BOR10554.

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Abstract:

L'analogie entre les supraconducteurs et les cristaux liquides smectiques a (de gennes, 1972) est restee incomplete jusqu'en 1988, date a laquelle, renn et lubensky ont propose la phase a torsion par joint de grain (tgb) comme analogue dans les cristaux liquides des reseaux de flux d'abrikosov dans les supraconducteurs de type ii. Dans ce memoire, nous rapportons la decouverte d'une nouvelle phase (tgb#c), la premiere confirmation du modele de torsion de renn-lubensky. Dans un deuxieme temps, nous prouvons l'existence d'une inclinaison des couches par rapport a l'axe helicoidal, non prevue par la theorie. Enfin, nous montrons comment de simples observations optiques permettent de visualiser directement les joints de grain

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Baben, Moritz to [Verfasser]. "Oxygen incorporation in MAX phases and TiAlN and elastic properties of nanolaminates / Moritz to Baben." Aachen : Hochschulbibliothek der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, 2013. http://d-nb.info/1033652709/34.

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Thore, Andreas. "A theoretical investigation of Tin+1AlCn and Mn2GaC MAX phases : phase stability and materials properties." Licentiate thesis, Linköpings universitet, Tunnfilmsfysik, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-111955.

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Abstract:

This thesis presents theoretical research on MAX phases (M=transition metal, A=A-group element, X=carbon and/or nitrogen), with focus on predictions of phase stability as well as of physical properties. The first part is an investigation of the phase stability of the MAX phases Ti2AlC, Ti3AlC2, and Ti4AlC3 at elevated temperatures, where the former two phases have been obtained experimentally. Phase stability calculations of MAX phases usually do not take temperature dependent effects such as electronic excitations and lattice vibrations into consideration due to significantly increased computational cost. The results have nevertheless so far been quite accurate, with good agreement between theory and experiments. Still, the question whether the inclusion of temperature into the calculations could significantly alter the results as compared to previous 0 K calculations needs to be investigated, since this has bearing on the reliability of future predictions of the stability of not yet known MAX phases. However, it is shown that for Tin+1AlCn, the different temperature dependent effects largely cancel each other. The results therefore suggest that to go beyond 0 K calculations for phase stability predictions of MAX phases is motivated only for borderline cases. The second part investigates the Mn2GaC MAX phase, which was recently predicted from theoretical phase stability calculations and subsequently synthesized. As a new member of the MAX phase family as well as being one of the first known MAX phases to exhibit magnetism, it is of interest to explore its physical properties. Here, we have used firstprinciples calculations to determine the electronic, vibrational and elastic properties. Analysis of the electronic band structure indicates anisotropy in transport properties, while the electronic and phonon density of states shows that the relative orientation of the Mn magnetic moments over the Ga layers affects the distribution of the electronic and vibrational states for both Mn and Ga. The Voigt bulk, Voigt shear, and Young's modulus is also investigated, together with the Poisson's ratio, the elastic anisotropy, and the machinability via two machinability indices. In relation to experimental results of the moduli of other M2AC phases, the Voigt bulk and shear moduli are concluded to be fairly low, 157 and 93 GPa, respectively, while the magnitude of the Young's modulus at 233 GPa is intermediate. The Poisson's ratio, which is 0.25, on the other hand, is comparatively high. The phase is shown to be elastically quite isotropic, and, just as other M2GaC phases, also machinable. As all here investigated properties are affected by the choice of magnetic spin configuration, the results show the importance of identifying the correct magnetic ground state in future theoretical work on magnetic MAX phases. The series name of this thesis Linköping Studies in Science and Technology Licentiate Thesis is incorrect. The correct name is Linköping Studies in Science and Technology Thesis.

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Drouelle, Elodie. "Relations microstructure, propriétés mécaniques et résistance à l'oxydation de la phase MAX Ti3AlC2." Thesis, Poitiers, 2017. http://www.theses.fr/2017POIT2277/document.

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Abstract:

L'allègement des structures est devenu un enjeu majeur pour les industries du transport. Afin de répondre à cette demande, une stratégie de recherche d'élaboration de nouveaux matériaux, présentant des propriétés spécifiques égalant a minima les propriétés des matériaux en service, a été mise en place. C'est dans ce contexte général que s'inscrivent ces travaux sur la phase MAX Ti3AlC2. La tenue à l'oxydation et les propriétés en traction et en fluage traction à haute température (800-1000°C) ont été évaluées pour des échantillons élaborés au cours de cette étude par métallurgie des poudres (frittage naturel + frittage flash). Les différents essais menés en oxydation ont montré l'existence de deux comportements (oxydation passivante ou catastrophique suivant la nature des oxydes formés) majoritairement contrôlés par les caractéristiques microstructurales des échantillons (taille de grains, nature des éléments en site A, rugosité et porosité). Les premiers essais de fluage traction réalisés sur la phase MAX Ti3AlC2 ont souligné la bonne ductilité de ces matériaux. De plus, les propriétés spécifiques sont comparables, voire dépassent, celles de superalliages polycristallins et d'aluminures de titane. Une étude multi-échelle a mis en évidence une déformation se produisant par glissement aux joints de grains à 900 et 1000°C et par mouvement de dislocations à 800°C. Un endommagement de type cavitation accompagné par des phénomènes d'oxydation de fissures en surface des fûts a été mis en lumière The lightening of structures has become a major challenge for transport industries. New materials with, at least, equivalent specific properties to currently used materials have been designed in order to cope with this challenge. In this regard, Ti3AlC2 MAX phase has been studied. The high temperature (800-1000°C) oxidation resistance and tension and tensile creep properties were assessed for Ti3AlC2 samples elaborated using a powder metallurgy process (pressureless sintering + spark plasma sintering). The various oxidation tests pointed out two different behaviors (protective oxidation or catastrophic one depending on the grown oxides nature) mainly controlled by samples microstructural features (grains size, elements on A site, roughness and porosity). The first tensile creep tests ever performed on Ti3AlC2 MAX phase indicates the high ductility of these materials whose specific properties reach or surpass those of polycrystalline superalloys and titanium aluminides. A multi-scale study highlights deformation mechanisms occurring through intergranular sliding at 900 and 1000°C and through dislocations glide at 800°C. Damage mechanisms occurring through cavitation supported by crack oxidation phenomena on gauge length surface were also underlined

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Guerrouache, Mohamed. "Synthèse de nouvelles phases monolithes versatiles à base de N-acryloxysuccinimide pour l'électrochromatographie." Phd thesis, Université Paris-Est, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00473572.

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Abstract:

L'intérêt grandissant porté au cours de ces dix dernières années aux monolithes organiques pour des applications électroséparatives se justifie en partie par leur préparation aisée au sein de systèmes miniaturisés, le large choix des monomères précurseurs disponibles, ainsi que la possibilité d'ajuster les paramètres structuraux du matériau final par un contrôle judicieux des conditions opératoires. Au cours de ce travail, la synthèse de nouvelles phases monolithiques a été mise au point selon une stratégie en deux étapes. Dans une première étape, la copolymérisation radicalaire photo-initiée du Nacryloxysuccinimide avec le diméthacrylate d'éthylène glycol réalisée en présence de toluène, a permis l'élaboration de monolithes macroporeux réactifs et hautement perméables. La présence d'esters de succinimide dans la structure chimique du monolithe polymère a été mise à profit pour fonctionnaliser la surface du monolithe par des greffons de nature variée par réaction de substitution nucléophile faisant intervenir des dérivés aminés. Le choix judicieux des greffons a permis la mise au point rapide de phases stationnaires présentant des propriétés électrochromatographiques ciblées. Ainsi, le contrôle du caractère hydrophobe des supports obtenus par greffage d'alkylamines de taille variable a été mis en évidence par la séparation de dérivés benzéniques selon un mécanisme à polarité de phase inversée avec de très bonnes efficacités (200000 plateaux par mètre). L'utilisation de phases stationnaires monolithiques greffées par des sélecteurs aromatiques a été proposée comme alternative aux monolithes aliphatiques hydrophobes. La synthèse de monolithes organiques hydrophiles a été possible par la fonctionnalisation du support réactif par des alkyldiamines. La préparation d'une phase stationnaire chirale a été réalisée selon une approche originale de chimie click consistant à immobiliser un dérivé de cyclodextrine. Dans le but d'étendre l'application des monolithes à base de NAS au greffage de biomacromolécules, une nouvelle matrice monolithique incorporant dans sa structure chimique un co-monomère hydrophile a été élaborée. Les résultats préliminaires ont montré que l'augmentation du caractère hydrophile du squelette monolithique permet d'accroître sensiblement la réactivité des esters de Nhydroxysuccinimide en milieu aqueux

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Lin, Jing. "Synthèse des cyclodextrines amphiphiles et étude de leur incorporation dans des phases phospholipidiques." Paris 6, 1995. http://www.theses.fr/1995PA066658.

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L'objectif principal de ce travail est de synthetiser et d'etudier des derives de cyclodextrines amphiphiles hydrosolubles dans un but de vectorisation et/ou de ciblage de principes actifs. L'incorporation de ces cyclodextrines a des systemes organises impose que la chaine hydrophobe greffee soit non-incluse dans la cavite et que le support de cette phase organisee n'interagisse que faiblement avec la cyclodextrine. Une etude prealable de l'interaction de molecules amphiphiles avec les cyclodextrines naturelles par rmn et spectrometrie de masse a permis de selectionner des matrices de type phospholipidique. Afin de premunir les cyclodextrines amphiphiles contre le processus d'auto-inclusion, le concept de bilboquets a ete developpe. Dans ces molecules, la chaine aliphatique greffee a la cyclodextrine est munie, a son extremite, d'un groupement encombrant interdisant l'auto-inclusion complete. Ces molecules ont ete synthetisees et caracterisees par rmn. Une etude structurale complete a ete entreprise pour mettre en evidence leur capacite a inclure des molecules hydrophobes et pour evaluer leur incorporation dans des vesicules de phospholipides. Cette etude a fait appel a la rmn du proton, du #1#3c, du #3#1p et a des techniques globales comme l'analyse thermique. Enfin, l'utilisation de methodes de dosage nouvelles faisant appel a des anticorps specifiques a permis de valider et de quantifier l'incorporation de ces bilboquets dans les phases lipidiques

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Roger, Jérôme. "Nouveaux borosiliciures de terres rares : synthèse, diagrammes de phases, études structurales et physiques." Rennes 1, 2005. https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01323661.

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Les sections isothermes des diagrammes de phases ternaires terres rares - silicium - bore - ont été établies à partir d'échantillons fondus à l'arc et recuits. Trois nouvelles familles de phases ternaires ont été isolées, qui ont fait l'objet d'études structurales sur monocristal. Parallèlement, l'examen soigné de phases binaires associées à ces diagrammes a permis la détermination structurale d'une vingtaine de ces composés binaires. Les propriétés magnétiques et électriques des phases ternaires et de plusieurs phases binaires ont été étudiées, montrant un caractère conducteur métallique et un magnétisme coopératif à basse température. Des études plus spécifiques par RMN, diffraction des neutrons ont également été menées. Enfin, par méthode de flux métallique, une série de phases ternaires polytypes issues de l'insertion d'une faible quantité de bore dans le réseau de silicium a été obtenue, se traduisant par des surstructures liées à l'ordre structural sur le réseau métalloïdique.

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Abou, Hamad Valdemar. "Elaboration et caractérisation de contacts électriques à base de phases MAX sur SiC pour l'électronique haute température." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI079.

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Abstract:

Les applications de puissance dans lesquelles la température ambiante est élevée, provoquent l’augmentation de la température dans les dispositifs électroniques. De ce fait, il est important de développer les dispositifs électroniques pour pouvoir supporter des densités de courant et de puissance plus élevées. Dans cette thèse, nous avons pour objectif de jeter les bases d’une technologie en totale rupture avec celles existantes pour la fabrication d’une nouvelle génération de contacts électriques à base de Ti3SiC2, stables, fiables et reproductibles sur le Carbure de Silicium pour les applications à très hautes températures (300 – 600ºC). Deux méthodes d’élaborations seront étudiées, dans cette thèse, pour synthétiser le Ti3SiC2. La première est par voie réactionnelle, et la deuxième approche consistera à utiliser la technique Pulsed Laser Deposition (PLD), en utilisant une cible de Ti3SiC2. Le but est de développer des contacts ohmiques de bonne qualité. Des caractérisations physico-chimiques, électriques (TLM) et mécaniques (W-H et RSM) ont été effectuées sur les contacts de Ti3SiC2. Ces échantillons ont subi un vieillissement, à 600ºc pendant 1500h sous Argon, dans le but d’étudier la stabilité et la fiabilité des contacts électriques aux hautes températures. Les résultats des caractérisations ont montré que la fiabilité et la stabilité chimique entre Ti3SiC2 et SiC ont permis aux contacts de garder le comportement ohmique avec une faible résistivité électrique et un bon comportement mécanique, même après 1500h de vieillissement. De plus, les simulations réalisées ont servi à déterminer l’effet des ITR sur la dissipation de la chaleur et sur les contraintes mécaniques exercées sur une diode PN haute puissance. Dans cette thèse, nous avons montré qu’un contact ohmique, à base de Ti3SiC2, peut rester stable et fiable sur un substrat 4H-SiC, dans des températures allant jusqu’à 600ºC Power applications in which the ambient temperature is high, cause the increase of temperature in electronic components. Therefore, it is important to develop electronic devices that are able to withstand high current and high-power densities. In this thesis, our objective is to lay the foundations of a new technology for the manufacture of a new generation of Ti3SiC2 MAX phase-based electrical contacts, stable, reliable and reproducible on Silicon Carbide for very high temperature applications (300 - 600ºC). To synthesize Ti3SiC2 on SiC, two elaboration methods were studied in this thesis. The first approach is a reaction method, and the second approach consists on using a Ti3SiC2 target via the Pulsed Laser Deposition (PLD) technique. Our goal is to develop a good quality ohmic contacts. Physico-chemical, electrical (TLM) and mechanical (W-H and RSM) characterizations were performed on the Ti3SiC2 contacts. These samples underwent a thermal aging test at 600°C for 1500 hours under Argon, in order to study the stability and reliability of the electrical contacts at high temperatures. The obtained results showed that the reliability and the chemical stability between Ti3SiC2 and SiC allowed the contacts to keep an ohmic behavior with low electrical resistivity, in addition to a good mechanical behavior, even after 1500 hours of aging at 600ºC. Furthermore, the thermomechanical simulations performed were used to determine the effects of Interfacial Thermal Resistances on the heat dissipation and the mechanical stresses exerted on a high power PN diode. In this thesis, we have shown that an ohmic contact, based on Ti3SiC2, can remain stable and reliable on a 4H-SiC substrate, in temperatures up to 600ºC

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Zhang, Tong. "Synthèse et étude de phases stationnaires chirales pour CLHP à base de dérivés d'amidon." Bordeaux 1, 1992. http://www.theses.fr/1992BOR10603.

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Abstract:

Les glucidex, derives d'amidon de mais, sont utilises comme matieres premieres pour synthetiser des phases stationnaires chirales (psc) pour la chromatographie liquide haute performance (clhp). Les glucidex sont derives en phenylcarbamates et impregnes sur les silices modifiees par des aminosilanes. Plusieurs parametres intervenant dans la preparation des psc-glucidex sont etudies en vue de l'optimisation des conditions. Les psc obtenues presentent un bon pouvoir de resolution chirale. De nombreux enantiomeres ont ete separes au moyen de ces phases, soit en phase de polarite directe, soit en phase de polarite inversee

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El, Harrak Amin. "Synthèse, stabilité et propriétés électriques de phases conductrices anioniques du système Bi2O3-CaO-PbO." Lille 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LIL10106.

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Abstract:

L'étude du système Bi2O3-CaO-PbO par synthèse à l'état solide, diffraction X à température variable et analyse thermique différentielle a permis la caractérisation de quatre solutions solides. La solution solide de symétrie cubique, réseau F Delta dérive de la variété Delta de Bi2O3. Béta 1 et Béta 2, de symétrie rhomboédrique, réseau I, est caractéristique d'une structure de type anti-AgI Alfa. Seule Béta 2 est stable à température ambiante. Les variétés Béta 1 et Delta peuvent être préservées, sous forme métastable, par trempe à l'air dans des domaines de composition dont les limites ont été déterminées. L'évolution de ces phases en fonction de la température a été décrite à partir des résultats de diffraction X. L'étude de leur conductivité a été réalisée par spectroscopie d'impédance sur échantillons frittés. Toutes présentent une mobilité anionique dont l'importance relative a été déterminée par des mesures de nombre de transport de O² à partir de piles de concentration en oxygène. A haute température, (phases Béta 1 et Delta) le nombre de transport est égal à l’unité. En dessous de 300°C les phénomènes sont plus complexes. Les temps de réponse aux variations de pression partielle d'oxygène sont extrêmement courts. Les valeurs des différences de potentiel sont très supérieures aux valeurs attendues. Un mécanisme de dissociation aux électrodes faisant intervenir des ions peroxydes a été proposé. Les caractéristiques des matériaux particulièrement à basse température, leur confèrent un intérêt tout particulier pour la réalisation de capteurs, soit comme électrolytes, soit comme électrodes.

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Alves-Weill, Isabelle. "Synthèse et caractérisations physico-chimiques de nouvelles phases du système Cs-V-Te-O." Bordeaux 1, 2000. http://www.theses.fr/2000BOR10547.

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Abstract:

Ce travail porte sur l'etude du systeme cs-v-te-o. Il a permis d'isoler la phase csvteo 6 et de determiner sa structure. Il a egalement permis la mise en evidence d'une nouvelle phase monoclinique, csvteo 5, dont la structure a egalement ete determinee. L'originalite de celle-ci par rapport a celle des composes mvteo 5 deja connus a ete discutee. Ce travail a egalement permis d'isoler une nouvelle phase cubique cs 4v 2te 6o 1 9 dont l'etude structurale a montre les analogies avec la structure de type pyrochlore. Ces analogies, egalement annoncees pour la phase cs 2te 4o 1 2 ont suscite l'etude du systeme entre ces deux phases. Cette etude a mis en evidence l'existence d'une solution solide partielle du cote riche en cs 4v 2te 6o 1 9. Une etude de la conductivite ionique en fonction de la composition a demontre que l'accroissement de la conductivite etait liee a la fois au nombre de lacunes mais aussi au desordre present dans la structure. Une etude comparative de l'ensembles des phases preparees a ete realisee par spectroscopie mossbauer du tellure, permettant ainsi de confirmer les degres d'oxydation du tellure present dans chacune des phases.

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Bouyrie, Yohan. "Identification, synthèse et caractérisation de phases tétraédrites pour la conversion d’énergie par effets thermoélectriques." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0089/document.

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Abstract:

Les matériaux tétraédrites de formule chimique [(Cu,Ag)10(Zn,Fe)2(Sb,As)4S13] sont des roches naturelles particulièrement abondantes sur Terre appartenant à la famille des sels sulfurés. Longtemps étudiées du point de vue structural et pour leur composition, ce n’est que récemment qu’ils ont suscité un intérêt pour la thermoélectricité en raison de leur très faible conductivité thermique. Afin d’étudier les performances de ces matériaux en terme de conversion d’énergie, les travaux de cette thèse ont consisté à les synthétiser par métallurgie des poudres puis à mesurer leurs propriétés thermoélectriques aussi bien à basse température (2 – 300 K) pour identifier les mécanismes microscopiques qui gouvernent les propriétés de transport qu’à haute température (300 – 700 K) pour déterminer leur domaine d’application optimal. L’étude de leur homogénéité chimique et de leur stabilité thermique a permis de confirmer l’existence d’une transition structurale pour certaines compositions menant à la séparation de phases lors du refroidissement, mécanisme connu en minéralogie et en géologie sous le terme d’exsolution. Celui-ci peut être responsable d’une modification des propriétés de transport et notamment d’une diminution de la conductivité thermique de l’ordre de 50%. De nombreuses substitutions ont été entreprises afin de tenter d’optimiser les performances de ces composés. Les matériaux tétraédrites présentent un caractère métallique qui évolue vers un état semi-conducteur selon la nature de l’élément en substitution et de sa concentration. D’autre part, une étude détaillée des propriétés thermiques de ces matériaux par diffusion inélastique des neutrons a permis de déterminer l’origine microscopique des très faibles valeurs de conductivité thermique observées dans ces matériaux Tetrahedrite with general chemical formula [(Cu,Ag)10(Zn,Fe)2(Sb,As)4S13] are a family of natural minerals, widely spread on Earth, which belongs to the sulfosalt class of compounds. Discovered in the 19th century and extensively studied by mineralogists over the last 60 years from both structural and chemical points of view, it is not until recently however that they have focused attention in thermoelectricity due to their very low thermal conductivity. In order to study the performance of these materials in terms of energy conversion by thermoelectric effect, this thesis consisted in synthesizing tetrahedrite materials by powder metallurgy method and in determining their transport properties both at low (2-300 K) and high temperatures (300-700 K). This wide temperature range enabled us to identify the microscopic mechanisms that govern the transport properties and to assess their thermoelectric performances. The study of their chemical homogeneity and thermal stability has confirmed the existence of a structural transition for certain compositions leading to phase separation upon cooling, a mechanism known in mineralogy and geology as an exsolution process. This mechanism is responsible for a modification of the transport properties and especially an impressive decrease in the thermal conductivity of the order of 50%. Numerous substitutions have been undertaken in an attempt to optimize the thermoelectric performances of these compounds. Tetrahedrite materials exhibit a metallic character that evolves into a semiconductor state depending on the chemical nature of the substituting element and on its concentration. Moreover, a detailed study of the thermal properties of these materials by inelastic neutron scattering has unveiled the microscopic origin of the very low thermal conductivity values observed in these materials

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Puy, Guillaume. "Synthèse et caractérisation de phases stationnaires monolithiques de silice pour les techniques séparatives miniaturisées." Lyon 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LYO10282.

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Albarello, Nicolas. "Model-based trade studies in systems architectures design phases." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2012. http://www.theses.fr/2012ECAP0052/document.

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Abstract:

La conception d'architectures de systèmes est une tâche complexe qui implique des enjeux majeurs. Au cours de cette activité, les concepteurs du système doivent créer des alternatives de conception et doivent les comparer entre elles afin de sélectionner l'architecture la plus appropriée suivant un ensemble de critères. Dans le but d'étudier différentes alternatives, les concepteurs doivent généralement limiter leur étude comparative à une petite partie de l'espace de conception qui peut être composé d'un nombre immense de solutions. Traditionnellement, le processus de conception d'architecture est principalement dirigé par le jugement et l'expérience des concepteurs, et les alternatives sélectionnées sont des versions adaptées de solutions connues. Le risque est donc de sélectionner une solution pertinente mais sous-optimale. Pour gagner en confiance sur l'optimalité de la solution retenue, la couverture de l'espace de conception doit être augmentée. L'utilisation de méthodes de synthèse calculatoire d'architecture a prouvé qu'elle était un moyen efficace pour supporter les concepteurs dans la conception d'artefacts d'ingénierie (structures, circuits électriques...). Pour assister les concepteurs de systèmes durant le processus de conception d'architecture, une méthode calculatoire pour les systèmes complexes est définie. Cette méthode emploie une approche évolutionnaire (algorithmes génétiques) pour guider le processus d'exploration de l'espace de conception vers les zones optimales. La population initiale de l'algorithme génétique est créée grâce à une technique de synthèse calculatoire d'architecture qui permet de créer différentes architectures physiques et tables d'allocations pour une architecture fonctionnelle donnée. La méthode permet d'obtenir les solutions optimales du problème de conception posé. Ces solutions peuvent être ensuite utilisées par les concepteurs pour des études comparatives plus détaillées ou pour des négociations avec les fournisseurs de systèmes The design of system architectures is a complex task which involves major stakes. During this activity, system designers must create design alternatives and compare them in order to select the most relevant system architecture given a set of criteria. In order to investigate different alternatives, designers must generally limit their trade studies to a small portion of the design-space which can be composed of a huge amount of solutions. Traditionally, the architecture design process is mainly driven by engineering judgment and designers' experiences and the selected alternatives are often adapted versions of known solutions. The risk is then to select a pertinent but yet under optimal solution. In order to increase the confidence in the optimality of the selected solution, the coverage of the design-space must be increased. The use of computational design synthesis methods proved to be an efficient way to support designers in the design of engineering artifacts (structures, electrical circuits...). In order to assist system designers during the architecture design process, a computational method for complex systems is defined. This method uses an evolutionary approach (genetic algorithms) to guide the design-space exploration process toward optimal zones. The initial population of the genetic algorithm is created thanks to a computational design synthesis technique which permits to create different physical architectures and allocation mappings for a given functional architecture. The method permits to obtain the optimal solutions of the stated design problem. These solutions can be then used by designers for more detailed trade studies or for technical negotiations with system suppliers

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Flämig, Max [Verfasser], and Ernst [Akademischer Betreuer] Rössler. "A Field Cycling NMR Relaxometry Study on Molecular Liquids and Plastically Crystalline Phases / Max Flämig ; Betreuer: Ernst Rössler." Bayreuth : Universität Bayreuth, 2020. http://d-nb.info/1222101726/34.

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Duclos, Françoise. "Synthèse et étude de phases stationnaires chirales obtenues par polymérisation ou greffage de réactifs chiraux." Rouen, 1992. http://www.theses.fr/1992ROUES029.

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Abstract:

Plusieurs voies d'accès à des polymères chiraux sont étudiées: la polycondensation de chloro-méthoxy-silanes chiraux est réalisée par catalyse basique. La réduction ou l'hydrolyse de cyanoalkylpolysiloxanes permet ensuite le greffage d'une copule chirale. La copolymérisation par ouverture de cycles fournit différents polyhydrogénométhylsiloxanes ultérieurement hydrolysés par un alcène chiral. Cette même réaction de copolymérisation permet aussi d'obtenir un poly(méthylcarboxyalkyl) siloxane sur lequel on fait réagir une molécule fonctionnalisée chirale. Les motifs chiraux utilisés sont des aminoacides, oxazolines, cyclodextrines. Les polymères chiraux ainsi obtenus ont été caracterisés par spectrométrie infrarouge, chromatographie d'exclusion stérique, chromatographie en phase gazeuse haute résolution couplée à la spectrométrie de masse. Le dépôt de ces polymères chiraux sur paroi capillaire de silice a permis la résolution d'énantiomères d'amines et aminoacides par chromatographie en phase gazeuse

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Fredenucci-Caillod, Lise. "Synthèse directe des méthylchlorosilanes : étude du processus de cuivrage, de phases actives modèles, du rôle des additifs." Lyon 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LYO10051.

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Abstract:

Le diméthyldichlorosilane est obtenu par réaction du silicium et du chlorure de méthyle, en présence de cuivre. Lors de l'étape de cuivrage (silicium + cuivre), la nature du cuivre introduit (Cu(0) ou CuCl) influence les quantités respectives et la nature des phases alliées formées ainsi que la localisation des dépôts sur le silicium. En présence de Cu(0), il s'agit d'un transfert thermo-mécanique alors qu'avec CuCl, il s'agit d'une véritable réaction chimique. CuCl est le plus efficace pour initier la réaction. Les phases alliées sont consommées au cours de la réaction et enrichies progressivement en cuivre selon l'enchaînement : Cu3Si → Cu15Si4→ Cu5Si → Cu0. Les deux phases alliées majoritaires sont les siliciures de cuivre Cu3Si et Cu5Si. Cu5Si est plus efficace que Cu3Si dans les premiers stades de la réaction mais sa réactivité est vite stoppée à cause de l'accumulation de cuivre métallique déposé sur la surface au cours de la réaction et qui bloque la réaction en empêchant l'accès du chlorure de méthyle à la surface. Dans le cas de Cu3Si, les lacunes en silicium superficiel générées par la réaction sont comblées par migration du silicium ; la phase Cu5Si se forme et la réaction est stoppée à cause de la mauvaise accessibilité à la surface. La réactivité et la sélectivité de Cu3Si est améliorée par l'ajout d'additif (zinc ou étain). Lors de la réaction de MeCl avec Cu5Si, il se forme du Cu(0) qui est piégé par l'additif sous forme d'une solution solide Cu-Zn ou Cu Sn. Le Cu5Si actif sous-jacent devient ainsi accessible à MeCl et peut réagir. Le zinc est plus efficace que l'étain mais les performances sont encore meilleures en couplant les deux additifs

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Mockute, Aurelija. "Characterization of Oxygen-rich Ti₂AlC Thin Films." Thesis, Linköping University, The Department of Physics, Chemistry and Biology, 2008. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-15059.

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Abstract:

In this Thesis Ti-Al-C thin films deposited by cathodic arc at 700, 800 and 900 °C were investigated with respect to composition, structure and mechanical properties. The highest growth temperature resulted in close to single crystalline Ti2AlC MAX phase. A high oxygen incorporation of 7-12 at.% was detected in all the films, likely originating from residual gas and the Al2O3 substrate. It was evident that the characteristic nanolaminated MAX phase structure was retained upon deflection from the ideal MAX phase stoichiometry. Hardness and elastic modulus of the sample grown at 900 °C were 16 and 259 GPa, respectively, as determined by nanoindentation using a Berkovich tip. Nanoindentation measurements with a cube corner tip were also performed on all three samples in order to extract elastic moduli. Analysis of loading-unloading curves and SPM images revealed no relation between pop-in events and pile-ups around the residual imprints, indicating that other mechanisms than formation of kink bands may be responsible for formation of pile-ups. This was also confirmed by cross-sectional TEM investigation of an indent: Ti2AlC MAX phase deformed without kinking and delamination, as opposed to the observations in single crystalline Ti3SiC2 films. Several possible reasons for the different deformation mechanism observed are discussed. These results are of importance for the fundamental understanding of the origin of material characteristics, and serve as an initial study initiating further investigations of the influence of defects on MAX phase properties.

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Mockute, Aurelija. "Characterization of Oxygen-rich Ti2AlC Thin Films." Thesis, Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, 2008. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-15059.

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Abstract:

In this Thesis Ti-Al-C thin films deposited by cathodic arc at 700, 800 and 900 °C were investigated with respect to composition, structure and mechanical properties. The highest growth temperature resulted in close to single crystalline Ti2AlC MAX phase. A high oxygen incorporation of 7-12 at.% was detected in all the films, likely originating from residual gas and the Al2O3 substrate. It was evident that the characteristic nanolaminated MAX phase structure was retained upon deflection from the ideal MAX phase stoichiometry. Hardness and elastic modulus of the sample grown at 900 °C were 16 and 259 GPa, respectively, as determined by nanoindentation using a Berkovich tip. Nanoindentation measurements with a cube corner tip were also performed on all three samples in order to extract elastic moduli. Analysis of loading-unloading curves and SPM images revealed no relation between pop-in events and pile-ups around the residual imprints, indicating that other mechanisms than formation of kink bands may be responsible for formation of pile-ups. This was also confirmed by cross-sectional TEM investigation of an indent: Ti2AlC MAX phase deformed without kinking and delamination, as opposed to the observations in single crystalline Ti3SiC2 films. Several possible reasons for the different deformation mechanism observed are discussed. These results are of importance for the fundamental understanding of the origin of material characteristics, and serve as an initial study initiating further investigations of the influence of defects on MAX phase properties.

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Popescu, Cristina. "Essai de modélisation de la discrimination d'atropoisomères hétérocycliques sur phases stationnaires chirales dérivées de polysccharides." Aix-Marseille 3, 1994. http://www.theses.fr/1994AIX30092.

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Abstract:

La methodologie des plans d'experimentation (mpe) et la correlation de la retention sur phase stationnaire chirale (psc) avec le parametre de lipophilie ont ete utilises pour etudier le mecanisme de reconnaissance de series d'atropoisomeres des n-aryl-thiazolin(ethi)ones sur pscs derivees de cellulose (cta, chiralcel oj, chiralcel od-h) et amylose (chiralpak as). Pour les composes testes, le parametre de lipophilie a ete determine par chromatographie en phase inverse. L'interaction des facteurs structuraux dans les composes testes avec la psc a ete consideree comme le resultat d'une composante de type lipophile non-enantiodiscriminante et d'une composante attractive ou repulsive (ecart) par rapport a la lipophilie. La quantification des contributions de l'effet de lipophilie et des effets d'ecart des substituants a la retention de chaque enantiomere des composes testes a ete realisee par les equations de reponse issues de la mpe et par la correlation graphique des facteurs de capacite avec le parametre de lipophilie. Nous avons ainsi mis en evidence les zones moleculaires qui affectent la retention et l'enantioselectivite sur les pscs etudiees et nous avons propose des modeles de reconnaissance chirale des n-aryl-thiazolin(ethi)ones. Le p-methylbenzoate de cellulose non depose sur silice et des nouveaux derives de polysaccharides les esters sulfiniques ont ete synthetises et le comportement chromatographique de ces phases a ete etudie par la meme methodologie d'experimentation

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Lhommeau, Mehdi. "Etude de systèmes à événements discrets dans l'algèbre (max,+) : synthèse de correcteurs robustes dans un dioi͏̈de d'intervalles : synthèse de correcteurs en présence de perturbations." Angers, 2003. http://www.theses.fr/2003ANGE0017.

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Abstract:

Les systèmes dynamiques à événements discrets mettant en jeu des phénomènes de synchronisation peuvent être modélisés par des équations linéaires dans les algèbres de type (max,+). Cette propriété a motivé l'élaboration de ce que l'on appelle communément la théorie des systèmes linéaires dans les dioi͏̈des. Cette théorie présente de nombreuses analogies avec la théorie conventionnelle des systèmes linéaires continus et permet notamment d'aborder des problèmes de commandes. La première contribution concerne l'analyse de la robustesse de lois de commandes pour des systèmes (max,+)-linéaires. L'objectif est de caractériser l'ensemble des systèmes préservant les performances recherchées lors de la synthèse. Autrement dit, nous cherchons à caractériser les marges de variations ou dérives du système admissibles vis à vis des critères de performances imposés. Ensuite, le problème de commande robuste est considéré. Cette fois nous supposons connue, sous forme d'intervalles, ('amplitude de variation des paramètres du système à commander et nous cherchons l'en-semble des correcteurs permettant d'atteindre un objectif donné. Au préalable est introduit un dioi͏̈de d'intervalles, qui permet de modéliser les systèmes incertains sous forme de matrices d'intervalles in-cluant l'ensemble des comportements possibles du système. La synthèse de contrôleurs présentée dans le cas déterministe s'étend alors naturellement au contexte incertain. La dernière partie de ce mémoire traite du problème de commande en présence de perturbations. En se conformant à la littérature sur les systèmes continus conventionnels, nous montrons que ce problème présente de fortes analogies avec le problème classique du rejet de perturbations. Il est notamment montré qu'il est possible de synthétiser des contrôleurs optimaux préservant l'état du système dans le noyau de la matrice de sortie Discrete event dynamic systems involving synchronization phenomena can be modelled by linear equa-tions in some dioids. This property justified the development of what one commonly calls linear system theory in dioids. This theory presents many analogies with the classical linear system theory and allows to tackle control problems. The first contribution concerns the robustness analysis of control laws for (max,+)-linear systems. The objective is to characterize the set of systems preserving the desired performances at the time of the synthesis. In other words, we try to characterize the acceptable variation margins or drifts for the system with respect to the imposed performances criteria. Then, the robust control problem is addressed. This time we suppose known, in the form of intervals, the amplitude of parameter variations of the system to be control and we seek the controller set allowing to achieve â given objective. As a preliminary a dioid of intervals is introduced, it makes possible to model the uncertain systems in the form of interval matrices including the set of all possible system behaviors. The controller synthesis presented in the deterministic case spreads then naturally to the uncertain context. The last part of this report, deals with the problem of control in the presence of disturbances. Following the literature on classical continuous systems, we show that this problem presents strong analogies with the classical problem of disturbance decoupling. In particular it is shown that it is possible to synthesize optimal controllers preserving the system state trajectories in the kemel of the output matrix

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Chassaing, Christophe. "Synthèse et étude de phases stationnaires chirales pour la CLHP, à base de dérivés de polysaccharides." Bordeaux 1, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR10556.

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Abstract:

L'amylopectine, la cellulose et l'amylose sont utilisees comme matieres premieres pour synthetiser des phases stationnaires chirales (psc) pour la chromatographie liquide a haute performance (clhp). Ces trois polysaccharides ont ete derives en benzoates et en carbamates, de facon regioselective ou non, puis impregnes ou greffes sur silice modifiee avec des aminosilanes. L'etude chromatographique de ces psc par le biais de composes test permet une approche des mecanismes de reconnaissance structurale. Enfin, les performances observees pour la separation des medicaments racemiques demontrent leur interet en chromatographie analytique

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ASSABAA-BOULTIF, RACHIDA. "Synthèse et caractérisation de nouvelles phases oxynitrures de type Pérovskite, K₂NiF₄, NaCl et bronze quadratique." Rennes 1, 1993. http://www.theses.fr/1993REN10016.

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Abstract:

Dans un cadre general de recherches sur des materiaux de type nitrure, cette etude a pour objet la preparation et la caracterisation de nouvelles phases oxynitrures. Elle presente d'abord une classification qui fait le point de la cristallochimie des nitrures et oxynitrures. Les exemples qui ont ete decrits ensuite, illustrent certains types structuraux particuliers. On a prepare des phases de structure perovskite a valence mixte comme lavo#3##xn#x dont on a precise les caracteristiques electriques et magnetiques. Dans le systeme la-mo-o-n par contre, aucune phase perovskite n'a ete mise en evidence et les phases preparees sont amorphes ou isotype de l'oxyde la#2moo#6. La determination des coefficients de dilatation thermique des oxynitrures nd#2alo#3n et sr#2tao#3n et de l'oxyde candalo#4, qui presentent le type structural k#2nif#4, a permis d'etablir une relation avec l'arrangement ordonne ou non des atomes dans les sites cristallographiques. Ba#3ta#5o#1#4n et le compose analogue du niobium constituent les premiers exemples d'oxynitrures appartenant au type structural bronze quadratique de tungstene. Enfin, l'etude des systemes li-m-o-n (m=v, nb, ta) a permis de synthetiser et de caracteriser de nouvelles familles d'oxynitrures cubiques de type structural nacl. Dans ces phases a valence mixte, on a compare l'evolution du degre d'oxydation moyen de l'element de transition en fonction de la nature de m et de la composition de la phase

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Corbel, Gwenaël. "Etude de phases à charpente anionique mixte : borate-fluorure et borate-oxyde : synthèse, cristallochimie, caractérisations physiques." Le Mans, 1999. http://www.theses.fr/1999LEMA1009.

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Abstract:

Des borates fluores d'elements de transition 3d sont elabores en conditions hydrothermales sub ou super-critiques, tandis que des cristaux d'oxoborates croissent en bains mixtes d'oxydes et de fluorures. Une premiere, et unique, famille de borates fluores de terre rare est mise en evidence par synthese dans l'etat solide. Un caractere basique suffisamment marque des oxydes et fluorures de cations metalliques conditionne l'obtention de ces phases. Ce sont les nocerines m 3(bo 3)(oh,f) 3 (m = fe, co et ni), zn 2(bo 3)(oh) 0. 7 5f 0. 2 5, ln 3(bo 3) 2f 3(ln = sm, eu et gd), na 2ln 2(bo 3) 2o (ln = sm, eu et gd) et na 2ga 2(bo 3) 2o. Elles sont caracterisees au niveau structural par diffraction des rayons x sur poudre ou monocristal completee, dans certains cas, par la diffraction neutronique ou electronique. Les poudres de ni 3(bo 3)(oh,f) 3 precipitent dans une gamme de temperature etendue, 250-700\c ; leur cristallinite devient mediocre a basse temperature et leur surface specifique est elevee. Au dessous de la temperature de neel, deux transitions de spin-flop et un ferromagnetisme faible apparaissent respectivement pour co 3(bo 3)(oh,f) 3 et ni 3(bo 3)(oh,f) 3 ; les moments magnetiques s'ordonnent en trois sous-reseaux orientes a 120\ l'un de l'autre. En raison de leur mode d'obtention, les nocerines et le compose non centrosymetrique zn 2(bo 3)(oh) 0. 7 5f 0. 2 5 sont sujets a la substitution f oh qui est clairement mise en evidence par diverses techniques spectroscopiques : spectrometrie mossbauer du 5 7fe, resonance magnetique nucleaire du 1 9f et spectroscopie infra rouge. La fluorescence de eu 3 + dans les composes de terre rare ln 3(bo 3) 2f 3 et na 2ln 2(bo 3) 2o (ln = sm, eu et gd) est etudiee ainsi que la conduction ionique de na 2ga 2(bo 3) 2o qui devient significative a t>300\c. Un mecanisme de conduction par les ions na + est propose. La coordinence cationique des anions autres fluorure et oxyde est consideree et permet une etude cristallochimique unifiee des phases a charpente anionique mixte.

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Kurakevych, Oleksandr O. "Synthèse de nouvelles phases binaires ultra-dures dans le système B C N O sous très haute pression." Paris 13, 2007. http://www.theses.fr/2007PA132034.

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Lepage, Éric. "Synthèse, caractérisation, fractionnement et étude des phases cristallines liquides du tricarbanilate de cellulose dans quatre solvants éthérés." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1997. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp04/mq25650.pdf.

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Cachau, Christine. "Synthèse et étude chromatographique de phases stationnaires chirales pour CLHP à base de cyclodextrines natives et dérivées." Bordeaux 1, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR10552.

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Abstract:

Les separations d'enantiomeres en clhp sur des phases stationnaires chirales a base de cyclodextrines suivent des mecanismes encore mal connus. Notre travail a consiste a separer des composes racemiques sur des phases stationnaires chirales (psc) a base de cyclodextrines natives et derivees dans deux modes chromatographiques differents: en phase inverse et en mode normal. L'efficacite des psc-cyclodextrines natives en phase inverse a ete mise en evidence pour la resolution de plusieurs series de medicaments: benzodiazepines, barbituriques, anti-inflammatoires de plus, une etude comparative en phase inverse entre des phases a base de cyclodextrines natives et substituees a mis en evidence une grande difference de selectivite entre ces deux types de phases vis a vis de certains produits. En mode normal, la selectivite des psc-cyclodextrines derivees est largement influencee par la nature des substituants portes par le groupe phenyle de la cyclodextrine et par le taux de substitution de la cyclodextrine. Ces resultats montrent que l'enantioselectivite des supports chromatographiques a base de cyclodextrines est liee au mode chromatographique dans lequel ils sont etudies, les mecanismes de discrimination chirale etant totalement differents

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Jacobsoone, Virginie. "Synthèse et caractérisation de phases oxyfluorées de type BIMEVOX et de verres oxyfluorés à base de Bi2O3." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-15.pdf.

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Abstract:

L’étude du système Bi2O3-V2O5-ZnF2 a été pour la première fois réalisée en tubes d’or scellés. Par cette méthode de synthèse, une solution solide oxyfluorée a été mise en évidence au voisinage de Bi4V2O11. Les investigations structurales réalisées par diffraction des rayons X sur poudre et par affinement de Rietveld ont montré que les échantillons appartenant à ce domaine présentaient une structure proche de celle des phases BIMEVOX. Les ions fluorures sont localisés dans les feuillets de conduction de type pérovskite. Cependant, en raison de la faible proportion d’ions F- dans tous les échantillons, la conductivité électrique reste contrôlée par la migration des ions O2-. En utilisant des creusets de quartz au lieu de tubes d’or lors de la synthèse, une phase vitreuse G et une phase cristallisée C ont été mises en évidence. L’absence de silice dans les échantillons a été contrôlée par fluorescence X. Les investigations structurales réalisées sur la phase C ont confirmé que, en accord avec l’allure des clichés de diffraction X sur poudre, la structure est apparentée à celle des phases BIMEVOX mais, des différences significatives sont aussi apparues. Tout d’abord, les ions fluorures sont apparus comme étant principalement localisés dans les feuillets pyramidaux conduisant à la formation de couches Bi2F2 4+. Le reste des ions sont localisés dans les feuillets de type pérovskite Compte tenu de la formule chimique des échantillons appartenant à ce domaine, un excès de Zn est nécessairement présent, mais aucune trace d’oxyde de zinc n’a pu être détectée sur les clichés de idffraction des rayons X sur poudre. La spectroscopie de diffusion Raman a permis de mettre en évidence une continuité entre les phases cristallisée et vitreuse. En accord avec l’évolution progressive et continue des spectres lorsque l’on passe de la phase cristallisée à la phase vitreuse, l’hypothèse la plus problable conduit à la délocalisation des ions Zn2+ à la périphérie du feuillet pérovskite. Cette hypothèse est en accord avec la forte augmentation du paramètre c. Par recuit, la phase G se transforme progressivement en phase de type C. Les échantillons de la phase G partiellement recristallisée présentent en mesures électriques une augmentation importante des valeurs de Sigma sont 50 fois supérieures à celles des échantillons vitreux correspondants (Sigma=4. 10-4 S. Cm-1 à 260 °C pour Bi0,65Zn1,215V0,135O1,313F2,43). Une étude des systèmes Bi3O3-PbO-PbF2 et Bi2O3-PbO-CdF2 a également été réalisée. Les synthèses ont été effectuées en creusets de quartz et ont permis d’isoler un large domaine vitreux s’étendant vers le binaire Bi2O3-PbO. Les analyses par fluorescence X ont montré que tous les échantillons incorporent une grande quantité de silice durant la synthèse. Les mesures de conductivité réalisées par spectroscopie d’impédance ont révélé une augmentation de Sigma avec le nombre d’ions F-

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Dissertations / Theses on the topic 'Synthèse des phases MAX'

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