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Centre Franco-Indien pour la Promotion de la Recherche Avancée CEFIPRA Sciences des matériaux Projet 3508-1 RECHERCHE DE NOUVEAUX MATÉRIAUX POUR LE STOCKAGE DE L'ÉNERGIE Durée: Trois ans (mai, 2006 à avril, 2009) Le projet de recherche a visé à la synthèse et la caractérisation de nouveaux matériaux conducteurs ioniques - électroniques potentiellement intéressants comme matériaux d'électrodes pour les batteries à ions lithium ou comme thermoélectriques. Les recherches menées prévus le développement des matériaux tels que: les phosphates et les oxydes de vanadium et titane. La valence mixte des éléments de transition de ces matériaux obtenues par synthèse directe basse température et/ou électrochimique permettra de moduler leurs propriétés physiques et électrochimiques. Les relations structure- liaison chimique- propriétés ont été prévues étudiés. La possibilité d'utiliser ces matériaux comme électrolyte, électrodes pour le stockage de l'énergie ont été prévues évaluée. Réalisations i) Les nouvelles structures ont synthétisé basé sur le phosphate en métal de transition ; ii) Conducteurs de lithium et de proton découverts ; iii) Exploration du comportement électrochimique des phases du rutile TiO et du brookite vers l'insertion de Li réalisée 2 pour la première fois ; iv) Arrangement du processus électrochimique se produisant sur l'insertion réversible de MgTi O ; 2 5 v) Un nouveau matériel de cathode est découvert - Fe (OH) SO . 4 Articles de recherche publiés: Quinze Articles présentés dans les conférences: 7 Prof. Bernard Raveau Laboratoire de Cristallographie et Sciences des Matériaux Ecole Supérieure d’Ingénieurs de Caen Caen Prof. U. V. Varadaraju Materials Science Research, Centre & Dept. of Chemistry Indian Institute of Technology Chennai Structural view of the lamellar phase Mn(H2PO 4) 2 Activites de Recherche 2009-10 37
Indo-French Centre for the Promotion of Advanced Research Sciences des matériaux IFCPAR Projet 3508-2 NOUVEAUX ETATS MAGNÉTIQUES FONDAMENTAUX DANS DES SYSTÈMES DE BASSE DIMENSION Prof. Henri Alloul Laboratoire de Physique des Solides UMR 8502 CNRS Université Paris-Sud Orsay Dr. A.V. Mahajan Department of Physics Indian Institute of Technology Mumbai Durée: Trois ans (septembre, 2006 à août, 2009) Les collaborateurs proposés d'étudier des états magnétiques originaux dans des oxydes lés à leur dimensionnalité réduite (chaînes antiferro-magnétiques de spin o, plans Heisenberg) ou à des effets de frustration géométrique. L'étude des propriétés physiques de tels systèmes nécessite à la fois des mesures macroscopiques et locales avec une résolution et une sensibilité extrêmes. Les techniques de RMN/NQR sont essentielles car elles permettent d'étudier les effets d'ordre/ désordre statiques et dynamiques de charge et de spin. Les collaborateurs proposés de mettre en place à IIT un spectromètre NQR permettant de compléter les mesures structurales, de transport électronique et thermique et de sélectionner des systèmes modèles sur lesquels l'influence du dopage et de substitutions ont été prévues étudiés. Dans les cas fructueux les conséquences sur les propriétés magnétiques et électroniques ont été prévues étudiés en particulier par des mesures fines de RMN à Orsay. Ce projet a visé à permettre de développer en Inde un haut niveau de compétences dans ce domaine. Réalisations i) Etude de l'échelle de spin S = ½ BiCu2PO 6 par diffraction X, 31 susceptibilité magnétique, chaleur spécifique, P RMN, mSR, calcul de structure électronique et par simulations MonteCarlo quantiques ; ii) Etude du gel de spin induit par les impuretés Zn et Ni dans BiCu PO (mêmes techniques utilisées que ci-dessus) 2 6 proposition d'une explication commune générique pour comprendre ces gels dans les systèmes de basse dimension magnétiques ; iii) Etude de la chaine type diamand de spin S = ½ Ba3Cu3Sc4O 12 par diffraction X, susceptibilité magnétique, 45 chaleur spéficique, Sc RMN, mSR, et calculs de structure electronique ; iv) Etude par susceptibilité magnétique et RMN du composé kagomé Kapellasite ; v) Installation d'un spectromètre RMN dans un aimant supraconducteur à un champ de 9.4 Tesla à l' IIT Bombay. Articles de recherche publiés: Quatre Articles présentés dans les conférences: 5 38
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