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Theses

Boron-based nanomaterials under extreme conditions

Résumé : Ce travail de thèse porte sur la synthèse de nouveaux matériaux nanostructurés sous conditions extrêmes de pression et de température (P > 5 GPa et T > 1000 °C). Les matériaux que nous étudions sont basés sur un élément particulier : le bore. Ces matériaux présentent des propriétés uniques. D'une part, les allotropes du bore présentent des duretés élevées et une grande inertie chimique. D'autre part, les alliages du bore (ou borures métalliques) présentent des propriétés variées, de la thermoélectricité (HfB2) à la supraconductivité (MgB2). La synthèse en sels fondus est utilisée afin d'obtenir des systèmes nanostructurés comprenant deux composants : des nanoparticules cristallines d'environ 10 nm de borures métalliques (HfB2 ou CaB6) comprises dans une matrice de bore amorphe.Le traitement sous haute pression et température est le seul permettant de cristalliser la phase amorphe. La conservation de la nanostructure initiale est démontrée. Plusieurs nouveaux matériaux sont ainsi synthétisés : des nanocomposites borure/borate (HfB2/HfB2O5 ou CaB6/CaB2O4) ou borure/bore (HfB2/?-B ou CaB6/?-B), premiers membres de nouvelles familles de nanomatériaux. Un précurseur de bore amorphe nanostructuré synthétisé en sels fondus est ensuite utilisé. Il est cristallisé sous haute pression et haute température. En sus de la première occurrence de bore epsilon nanostructuré, deux nouvelles phases riches en bore sont obtenues, dont la structure est en cours de résolution. En somme, ce travail conduit à une nouvelle méthode de synthèse à la frontière entre la chimie des nanomatériaux et la physique des hautes pressions et températures, à l'origine de nouveaux nanomatériaux et structures.
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01898865
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Friday, October 19, 2018 - 1:01:31 AM
Last modification on : Friday, May 29, 2020 - 4:02:48 PM
Document(s) archivé(s) le : Sunday, January 20, 2019 - 12:49:29 PM

File

2016PA066393.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01898865, version 1

Citation

Rémi Grosjean. Boron-based nanomaterials under extreme conditions. Chemical Physics [physics.chem-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2016. English. ⟨NNT : 2016PA066393⟩. ⟨tel-01898865⟩

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