Physique et Propriétés des Nanostructures – PPNa

Chercheurs et enseignants-chercheurs

Vincent Mauchamp (Pr)

Responsable d'équipe

Tél: +33 5 49 49 67 23

Chercheur associé: Cyril Dupeyrat (SAFRAN Electronics & Defense)

 

 

Post-doctorant.e.s

 

Post-doctorats en cours
  • Baptiste Giroire (2020 - 2022) : Traitements optiques de très hautes performances via des techniques de dépôts PVD (physical vapour deposition) en géométrie OAD (oblique angle deposition)
  • Florin Nita (2021) : Modélisation multi-échelles de la croissance de couches minces polycristallines
Post-doctorats réalisés depuis 2015
  • Marie Adier (2021 - 2022) : Texturation optique pour l’organisation de micro- et nanoparticules
  • Hanna Pazniak (2019 - 2020) : Fonctionnalisation de carbures de métaux de transition nanolamellaires (phases MAX) et composés bi-dimensionnels associés (MXène) par implantation ionique
  • Firat Angay (mars 2019- Fév. 2020) : Investigation of stress evolution and plasmonic performances of of MoAlN and TaAlN thin film during film growth by using in-situ and real time techniques
  • Alan Corvisier (2017 - 2019) : Développement de traitements optiques « très haute transmission » (traitements antireflets) grâce à la technique de fonctionnalisation de films minces par dépôt PVD (Physical Vapour Deposition) en géométrie GLAD (GLancing-Angle Deposition)
  • Cyril Garnero (2017 - 2018) : Synthèse, caractérisation et fonctionnalisation de composites à base de feuillets 2D de carbonitrures de métaux de transitions (les MXènes) pour la catalyse des réactions d’évolution et de réduction de l’oxygène (OER, ORR)
  • Ayoub Nassour (2015 - 2017) : Simulation des propriétés de transport électronique de phases MAX
  • Alexandre Fafin (2014 - 2016) : Propriétés optiques en champ proche et en champ lointain de nanostructures plasmoniques
  • Florin Nita (2014 - 2016) : Développement d’un code de simulation Monte Carlo cinétique appliqué à croissance de films de TiN par pulvérisation.

Doctorant.e.s

 

Doctorats sur la période 2022-2025
  • Sophia Tangui : Propriétés optiques et électriques de films minces de feuillets 2D de carbures de titane et molybdène (MXènes).
  • Sous la direction de Simon Hurand et Vincent Mauchamp
  • Karan Solanki : Real-time growth monitoring of ultrathin Ag layers: impact of interface chemistry and additives on morphological evolution and opto-electronic properties.
  • Sous la direction de Grégory Abadias et David Babonneau
  • Hugo Da Igreja : Synthèse et propriétés physiques de la phase MAB Fe2AlB2.
  • Sous la direction de Patrick Chartier et Sylvain Dubois
Doctorats sur la période 2021-2024
  • Emmaneul De Los Santos Vazquez : Nanostructures métalliques revêtues et fonctionnalisées pour applications SERS.
  • Sous la direction de Sophie Camélio, Maxime Bayle (IMN) et Bernard Humbert (IMN)
  • Ayoub Benmoumen : Fonctionnalisation de feuillets 2D de carbures de métaux de transition (MXenes) par implantation ionique : Modifications structurales et propriétés.
  • Sous la direction de Vincent Mauchamp, Marie-Laure David (équipe PDP) et Philippe Moreau (IMN)
  • Etienne Panchout : Potentialités de la technologie OAD (Oblique Angle Deposition) pour la polarisation dans les domaines visible et IR - Applications à l’Imagerie polarimétrique.
  • Sous la direction de Fabien Paumier et Thierry Girardeau
  • Nicolas Sénicourt : Etude du comportement sous irradiation ionique de revêtements de nitrures à base d'empilements nanométriques multicouches.
  • Sous la direction de Grégory Abadias, Marie-Laure David (équipe PDP) et Philippe Djemia (LSPM)
Doctorats sur la période 2020-2023
  • Valentin Gazagne : Etude du comportement en nitruration d’alliages à haute entropie FeCrNiCoAlx synthétisés par métallurgie des poudres.
  • Sous la direction de Jean-Baptiste Dubois (équipe SIMAC) et Véronique Gauthier-Brunet
Doctorats sur la période 2019-2022
  • Axel Zuber : Influence de la microstructure sur l'oxydation à haute température de la phase MAX Cr2AlC.
  • Sous la direction de Véronique Gauthier-Brunet et Sylvain Dubois
  • Florian Brette : Structure électronique et fonctionnalisation de feuillets bi-dimensionnels de carbures de métaux de transition (MXènes) : simulation de données spectroscopies.
  • Sous la direction de Vincent Mauchamp et Florent Boucher (Institut des Matériaux Jean Rouxel - Nantes)
  • Cécile Marsal : Couches nanostructurées élaborées par Oblique-Angle Deposition (OAD) pour l'optimisation des performances optiques dans le visible étendu et l'infrarouge.
  • Sous la direction de Fabien Paumier et Thierry Girardeau
  • Thibaud Choquet : Développement de nouveaux revêtements en alliage de titane superélastiques et biocompatibles par pulvérisation cathodique.
  • Sous la direction de Gregory Abadias, Anny Michel, Amélie Fillon (ISCR - Rennes) et Thierry Gloriant (ISCR - Rennes)
  • Lylia Aouchiche : Synthèse et caractérisation microstructurale de solutions solides de phase MAX.
  • Sous la direction de Said Azem (Université de Tizi Ouzou, Algérie), Véronique Gauthier-Brunet et Sylvain Dubois
Thèses de doctorat soutenues au sein de l'équipe depuis 2015
    • Florian Brenet (2022) : Comportement de la phase MAX Cr2AlC sous implantation d'hélium.
Sous la direction de Thierry Cabioc'h et Marie-France Beaufort (équipe PDP)
    • T. Bilyk (2021)
Caractérisation des effets de surface, de désordre et d’empilement de feuillets dans le MXène Ti3C2Tx par microscopie électronique en transmission . Sous la direction de Vincent Mauchamp et Jérôme Pacaud.
    • R. Mareus (2020)
Croissance de films minces de TiN, ZrN, HfN et TiAlN en incidence oblique : Modélisation multi-échelle et synthèse par pulvérisation magnétron réactive. Sous la direction de Cédric Mastail, Grégory Abadias et Dieuseul Prédélus (Université d'état d'Haïti)
    • A. Jaming (2020)
Thin metal films on weakly-interacting substrates: Nanoscale growth dynamics, stress generation, and morphology manipulation. Sous la direction de Grégory Abadias et Kostas Sarakinos (Université de Linköping)
    • B. Levraud (2020)
Etude des mécanismes d’oxydation haute température de phases MAX : relation microstructure-résistance à l’oxydation. Sous la direction de Véronique Gauthier-Brunet et Sylvain Dubois
    • C. Furgeaud (2019)
Effets cinétique et chimique lors des premiers stades de croissance de films minces métalliques : compréhension multi-échelle par une approche expérimentale et modélisation numérique . Sous la direction de Cédric Mastail et Grégory Abadias
    • F. Maudet (2018)
Couches nanostructurées par dépôt en incidence oblique : corrélations microstructure et propriétés optiques pour application aux traitements antireflets hautes performances dans le visible étendu et l'infrarouge . Sous la direction de Fabien Paumier et Thierry Girardeau
    • S. Yazidi (2018)
Structure et propriétés optiques de nanoparticules couplées : application à la spectroscopie Raman exaltée de surface. Sous la direction de David Babonneau et Sophie Camelio
    • E. Drouelle (2017)
Relations microstructure, propriétés mécaniques et résistance à l'oxydation de la phase MAX Ti3AlC2. Sous la direction de Véronique Gauthier-Brunet, Jonathan Cormier et Sylvain Dubois
    • D. Diop (2016)
Synthèse par pulvérisation magnétron et caractérisation de couches minces photochromes. Sous la direction de David Babonneau, L. Simonot et Nathalie Destouches (Laboratoire Hubert Curien - Univ. St Etienne)
    • D. Magné (2016)
Synthèse et structure électronique de phases MAX et MXènes. Sous la direction de Vincent Mauchamp et Thierry Cabioc'h
    • J. Colin (2015)
Potentialités des techniques de caractérisation in-situ et en temps réel pour sonder, comprendre et contrôler les processus de nucléation-croissance durant le dépôt de films minces métalliques .Sous la direction de Cédric Mastail, Anny Michel et Grégory abadias

Activités de recherche

       Les activités de recherche de l’équipe PPNa sont centrées sur l’étude des relations entre la structure et les propriétés physiques (optiques, électriques, mécaniques, etc.) de nouveaux matériaux nanostructurés élaborés essentiellement par voie physique (bombardement ionique, dépôt physique en phase vapeur – PVD –, métallurgie des poudres). Les enjeux concernent d’une part la compréhension des mécanismes élémentaires de formation de ces nanomatériaux, qui vont des surfaces aux massifs en passant par les films minces et les matériaux 2D, et d’autre part la modélisation et le contrôle de leurs propriétés en vue de leur conférer un caractère (multi)fonctionnel. Ces travaux s’articulent autour de deux axes principaux :

 

Croissance et propriétés de films minces nanostructurés

Mots clés : films minces métalliques, nanoparticules, nanofils, films d'oxydes fonctionnels,

propriétés optoélectroniques, propriétés plasmoniques

 

Céramiques conductrices nanolamellaires (phases MAX) et dérivés bidimensionnels (MXenes)

Mots clés : fonctionnalisation, solutions solides, structure électronique,

propriétés optoélectroniques, propriétés mécaniques, oxydation, implantation

 

        Dans ce cadre, la démarche commune vise à développer de nouvelles approches expérimentales et numériques en s’appuyant sur des compétences et savoir-faire complémentaires au sein de l’équipe. Nos savoir-faire incluent la mise au point de procédés innovants de nanofabrication/synthèse, la conception de dispositifs expérimentaux uniques, ainsi que le développement de codes "in-house" de simulations numériques. L’équipe a acquis une expertise reconnue dans la synthèse des phases MAX ainsi que dans le contrôle de la croissance de nanoparticules et de films minces par l’intermédiaire de diagnostics in situ et en temps réel couplés à des bâtis sous ultra-vide disponibles au laboratoire ou sur des lignes de lumière synchrotron. Parallèlement, l’étude des propriétés structurales – à l’échelle (sub-)nanométrique –  et des propriétés physiques s’appuie sur un ensemble d’outils d’analyse ex situ qui comprend notamment des techniques d’imagerie locale telles que la microscopie à force atomique (AFM) ou la microscopie électronique (TEM/STEM, SEM, etc.), des techniques de spectroscopie et de diffraction/diffusion des électrons ou des rayons X (EELS, EF-ED, EDXS, WDS, XRD, XRR, GISAXS, etc.), ainsi que des techniques de caractérisation optique (ellipsométrie spectroscopique, spectrophotométrie) et électrique (effet Hall, I(V) et C(V), etc.). L’interprétation de ces expériences repose sur des calculs ab initio (DFT), sur des simulations de dynamique moléculaire (MD) ou par la méthode de Monte-Carlo cinétique (kMC), ou encore sur des simulations électromagnétiques par différences finies dans le domaine temporel (FDTD).

 

Elaboration / synthèse
  • Pour la synthèse d'échantillons massifs - denses ou poreux -, nous disposons d'un ensemble de techniques de métallurgie des poudres incluant un bâtis de Pressage Isostatique à Chaud (HIP) ou un four de frittage.

Caractérisations structurales et chimiques
Les techniques de caractérisations structurales/microstructurales et chimiques disponibles au laboratoire incluent :
 
  • A ces techniques de laboratoire sont régulièrement associées des campagnes d'analyse sur Synchrotron (Soleil, ESRF) avec notamment une compétence forte en diffusion des rayons X aux petits angles en incidence rasante (GISAXS).

Propriétés physiques
Les bancs de caractérisation des propriétés physiques incluent :
 
  • la caractérisation des propriétés optiques de l'infra-rouge à l'ultraviolet (ellipsométrie spectroscopique, spectrophotométrie)
  • les propriétés électriques (résistivité, effet Hall)

Moyens numériques
Les méthodes numériques utilisées incluent :
 
  • des approches de calcul de structure électronique ainsi que des approches de dynamique moléculaire utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité. Pour réaliser ces simulations, nous pouvons nous nous appuyons sur le calculateur du meso-centre de calcul de Poitou Charentes.
  • des approches de type Monte Carlo cinétique avec le développement de codes "in house".
  • des simulations électromagnétiques par différences finies dans le domaine temporel (FDTD).
Projets contractuels en tant que porteurs ou partenaires :
  • ANR Architec 2020-2023 (resp. PPNa et coordinateur: F. Paumier)
  • Projet région Nouvelle Aquitaine SPTCC-APM 2019-2023 (Resp. PPNa et coordinateur : S. Dubois)
  • Projet région Nouvelle Aquitaine NACRES 2018-2023 (coordinateur : P. O. Renault, équipe SIMAC, département PMM / coordinateur : R. Guinebretière, IRCER, Limoges) : Nouvelle Aquitaine, Cristallographie et Rayonnement Synchrotron
  • Projet région Nouvelle Aquitaine NANOTEXTOPT 2018-2021 (resp. PPNa : D. Babonneau et coordinateur : U. Delabre, LOMA - Bordeaux) : Texturation optique pour l’organisation de micro- et nanoparticules fonctionnalisées
  • H2020 IL TROVATORE 2017-2022 (resp PPNa : T. Cabioc'h / coordinatrice : K. Lambrinou, SCK – CEN, Belgique)
Principales collaborations internationales
  • Dr. B. Krause (KIT, Allemagne) - Thématique : dynamique de croissance de films minces
  • Dr. K. Sarakinos (IFM, Suède) - Thématique : dynamique de croissance de films minces
  • Pr. P. Patsalas (Université Aristote de Thessalonique, Grèce) - Thématique : nanostructures plasmoniques à base de nitrures de métaux de transition
  • Dr N. Kalfagiannis (Université de Nottingham Trent, Royaume Uni) - Thématique : nanostructures plasmoniques à base de nitrures de métaux de transition
  • Dr B. Lacroix (IMEYMAT - Université de Cadix, Espagne) - Thématique : caractérisations avancées de films minces d'oxydes fonctionnels
  • Pr S. Lucas (LARN, Université de Namur, Belgique) - Thématique : simulations numériques de croissance OAD
  • Pr. L. Piraux (Institute of Condensed Matter and Nanosciences, Université Catholique de Louvain, Belgique) - Thématique : transport électronique et propriétés magnétiques de phases MAX
  • Pr Dr J. Gonzales (RWTH Aachen University, Allemagne) - Thématique : synthèse de phases MAX

Principales collaborations nationales
  • Dr A. Fillon (Institut des Sciences Chimiques, Rennes) - Thématique : développement de nouveaux revêtements en alliage de titane superélastiques et biocompatibles par pulvérisation cathodique
  • Pr B. Humbert et Dr M. Bayle (IMN, Université de Nantes) - Thématique : développement de capteurs pour la détection de molécules
  • Dr A. Besnard (LaBoMaP, ENSAM, Cluny) - Thématique : simulations numériques de croissance OAD
  • Pr T. Ouisse (LMGP, Grenoble INP - UGA)- Thématique : irradiation de monocristaux de phases MAX
  • Dr U. Delabre (LOMA, Bordeaux)- Thématique : Texturation optique pour l’organisation de micro- et nanoparticules fonctionnalisées
  • Pr R. Guinebretière et Dr E. Thune (IRCER, Limoges)- Thématique : auto-organisation de surfaces vicinales d'oxyde
  • Dr Y. Garreau et A Coati (Synchrotron SOLEIL, )- Thématique : auto-organisation de surfaces vicinales d'oxyde
  • Dr M. Bugnet (INSA, Lyon)- Thématique : Caractérisation de MXènes par spectroscopie de perte d'énergie des électrons

Principaux partenariats industriels
  • Safran Electronics & Defense dans le cadre du laboratoire commun PRIMEO (Université de Poitiers, CNRS, Institut Pprime, Safran) - Thématique : recherche et innovation en matériaux émergents pour la photonique.
  • Safran - Thématique : Relation microstructure, propriétés mécaniques et résistance à l'oxydation de la phase MAX Ti3AlC2 - comparaison avec les alliages utilisés en aéronautique. Brevet international intitulé “Alloy turbine component comprising a MAX phase”, et publié le 28 Mars 2019 sous le numéro : WO 2019/058065 A1.
Sélection de publications représentatives des activités de l'équipe PPNa depuis 2015.
2022
  • Manipulation of thin metal film morphology on weakly interacting substrates via selective deployment of alloying species A. Jamnig, N. Pliatsikas, G. Abadias and K. Sarakinos Journal of Vacuum Science & Technology A 40 (2022) 033407. doi: doi.org/10.1116/6.0001700
  • Anisotropic optical properties of indium tin oxide thin films prepared by ion beam sputtering under oblique angle deposition S. Hurand, A. Corvisier, B. Lacroix, A.-J. Santos, F. Maudet, C. Dupeyrat, R.-G. Roja, F.-M. Morales, T. Girardeau, F. Paumier Applied Surface Science 595 (2022) 152945. doi: doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.152945
  • Easy and computer-time-saving implementation of the van der Pauw method including anisotropy and probe positioning correction factors using approximate closed-form analytical functions S. Hurand, T. Chommaux, P.-O. Renault, T. Girardeau, F. Paumier Review of Scientific Instruments 93 (2022) 053907. doi: doi.org/10.1063/5.0068682
  • Plasmon spectroscopy for the determination of Ti3C2Tx MXene few layer stacks architecture T. Bilyk, H.-W. Hsiao, R. Yuan, M. Benchakar, A. Habrioux, S. Célérier, J.-M. Zuo, J. Pacaud and V. Mauchamp 2D Materials 9 (2022) 035017. doi: doi.org/10.1088/2053-1583/ac74ca
  • Ion Implantation Enhanced Exfoliation Efficiency of V2AlC Single Crystals: Implications for Large V2CTz Nanosheet Production H. Pazniak, S. Hurand, N. Guignard, S. Célérier, U. Wiedwald, T. Ouisse, M.-L. David, V. Mauchamp ACS Applied Nano Materials 5 (2022) 8029. doi: doi.org/10.1021/acsanm.2c01143
  • Structure, electrical, and optical properties of reactively sputter-deposited Ta-Al-N thin films F. Angay, S. Camelio, D. Eyidi, B. Krause, G. Abadias Journal of Applied Physics 131 (2022) 105303. doi: doi.org/10.1063/5.0082537
  • Towards a better understanding of the high-temperature oxidation of MAX phase Cr2AlC A. Zuber, V. Gauthier-Brunet, J. Roger, J. Gonzalez-Julian, T. Ouisse, S. Dubois Journal of the European Ceramic Society 42 (2022) 2089. doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2021.12.057
2021
  • Linear chains of Ag nanoparticles embedded in dielectric films for SERS applications in analytical chemistry S. Camelio, D. Babonneau, E. Vandenhecke, G. Louarn and B. Humbert Nanoscale Advances 3 (2021) 6719. doi: 10.1039/d1na00586c
  • Highly Transparent and Conductive Indium-Free Vanadates Crystallized at Reduced Temperature on Glass Using a 2D Transparent Nanosheet Seed Layer A. Boileau, S. Hurand, F. Baudouin, U. Lüders, M. Dallocchio, B. Bérini, A. Cheikh, A. David, F. Paumier, T. Girardeau, P. Marie, C. Labbé, J. Cardin, D. Aureau, M. Frégnaux, M. Guilloux-Viry, W. Prellier, Y. Dumont, V. Demange and A. Fouchet Advanced Functional Materials (2021) 2108047. doi: 10.1002/adfm.202108047
  • Self-Assembled Dichroic Plasmonic Nitride Nanostructures with Broken Centrosymmetry for Second-Harmonic Generation D. Babonneau, S. Camelio, G. Abadias, D. Christofilos, J. Arvanitidis, S. Psilodimitrakopoulos, G. M. Maragkakis, E. Stratakis, N. Kalfagiannis, and P. Patsalas ACS Applied Nano Materials 4 (2021) 8789. doi: 10.1021/acsanm.1c01442
  • Effect of temperature on the growth of TiN thin films by oblique angle sputter-deposition: A three-dimensional atomistic computational study R. Mareus, C. Mastail, F. Nita, A. Michel, G. Abadias Computational Materials Science 197 (2021) 110662. doi: 10.1016/j.commatsci.2021.110662
  • Ion implantation as an approach for structural modifications and functionalization of Ti3C2Tx MXenes H. Pazniak, M. Benchakar, T. Bilyk, A. Liedl, Y. Busby, C. Noël, P. Chartier, S. Hurand, M. Marteau, L. Houssiau, R. Larciprete, P. Lacovig, D. Lizzit, E. Tosi, S. Lizzit, J. Pacaud, S. Célérier, V. Mauchamp, M.-L. David ACS Nano 15 (2021) 4245-4255. doi: 10.1021/acsnano.0c06735
  • Evolution of plasmonic nanostructures under ultra-low-energy ion bombardment L. Simonot, F. Chabanais, S. Rousselet, F. Pailloux, S. Camelio, D. Babonneau Applied Surface Science 544 (2021) 148672. doi: 10.1016/j.apsusc.2020.148672
  • On the effect of copper as wetting agent during growth of thin silver films on silicon dioxide substrates A. Jamnig, N. Pliatsikas, G. Abadias, K. Sarakinos, Applied Surface Science 538 (2021) 148056. doi: 10.1016/j.apsusc.2020.148056
2020
  • Self-assembled, 10 nm-tailored, near infrared plasmonic metasurface acting as broadband omnidirectional polarizing mirror E. Soria, P. Gomez-Rodriguez, C. Tromas, S. Camelio, D. Babonneau, R. Serna, J. Gonzalo, J. Toudert Advanced Optical Materials 8 (2020) 2000321. doi: 10.1002/adom.202000321
  • Vasarely painting at the nanoscale on sapphire crystals C. Matringe, E. Thune, R. Cavalotti, A. Fakih, S. Arnaud, N. Blanc, N. Boudet, A. Coati, Y. Garreau, D. Babonneau, R. Guinebretière Nano Research vol. 13, p. 25122516 (2020). doi: 10.1007/s12274-020-2888-4
  • Microstructure-oxidation resistance relationship in Ti3AlC2 MAX phase E. Drouelle, V. Gauthier-Brunet, J. Cormier, P. Villechaise, P. Sallot, F. Naimi, F. Bernard, S. Dubois Journal of Alloys and Compounds vol. 826, p 154062 (2020). doi: 10.1016/j.jallcom.2020.154062
  • 3D-to-2D morphology manipulation of sputter-deposited nanoscale silver films on weakly interacting substrates via selective nitrogen deployment for multifunctional metal contacts A. Jamnig, N. Pliatsikas, M. Konpan, J. Lu, T. Kehagias, A.N. Kotanidis, N. Kalfagiannis, D.V. Bellas, E. Lidorikis, J. Kovac, G. Abadias, I. Petrov, J.E. Green, K. Sarakinos ACS Applied Nano Materials vol. 3, p 4728 (2020). doi: 10.1021/acsanm.0c00736
  • Oxidation resistance of Ti3AlC2 and Ti3Al0.8Sn0.2C2 MAX phases: A comparison E. Drouelle, V. Brunet, J. Cormier, P. Villechaise, P. Sallot, F. Naimi, F. Bernard, S. Dubois Journal of the American Ceramic Society vol. 103, p. 1270 (2020). doi: 10.1111/jace.16780
  • The effect of kinetics on intrinsic stress generation and evolution in sputter-deposited films at conditions of high atomic mobility A. Jaming, N. Pliatsikas, K. Sarakinos, G. Abadias Journal of Applied Physics vol. 127, p. 045302 (2020). doi: 10.1063/1.5130148
  • On the importance of light scattering for high performances nanostructured antireflective surfaces F. Maudet, B. Lacroix, A.J. Santos, F. Paumier, M. Paraillous, S. Hurand, A. Corvisier, C. Dupeyrat, R. Garcia, F.M. Morales, T. Girardeau Acta Materialia vol. 188, p. 386 (2020). doi: 10.1016/j.actamat.2020.02.014
  • Optical and nanostructural insights of oblique angle deposited layers applied for photonic coatings F. Maudet, B. Lacroix, A.J. Santos, F. Paumier, M. Paraillous, S. Hurand, A. Corvisier, C. Marsal, B. Giroire, C. Dupeyrat, R. Garcia, F.M. Morales, T. Girardeau Applied Surface Science vol. 520, p. 146312 (2020). doi: 10.1016/j.apsusc.2020.146312
  • Simultaneous optical and electrical characterization of GaN nanowire arrays by means of Vis-IR spectroscopic ellipsometry A.J. Santos, B. Lacroix, E. Blanco, S. Hurand, V.J. Gomez, F. Paumier, T. Girardeau, D.L. Huffaker, R. Garcia, F.M. Morales The Journal of Physical Chemistry C vol. 124, p. 1535 (2020). doi: 10.1021/acs.jpcc.9b10556
  • The correlation between N deficiency and the mechanical properties of the Ti2AlNy MAX phase W. Yu, W .Jia, F. Guo, Z. Ma, P. Zhang, C. Tromas, V. Gauthier-Brunet, P.R.C. Kent, W. Sun, S. Dubois Journal of the European Ceramic Society vol. 40, p. 2279 (2020). doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2020.02.014
  • Oxidation mechanisms in bulk Ti2AlC: Influence of the grain size W. Yu, M. Vallet, B. Levraut, V. Gauthier-Brunet, S. Dubois Journal of the European Ceramic Society vol. 40, p. 1820 (2020). doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2020.01.042
  • Electronic Structure Sensitivity to Surface Disorder and Nanometer-Scale Impurity of 2D Titanium Carbide MXene Sheets as Revealed by Electron Energy-Loss Spectroscopy T. Bilyk, M. Benchakar, M. Bugnet, L. Loupias, P. Chartier, H. Pazniak, M.-L. David, A. Habrioux, S. Celerier, J. Pacaud, and V. Mauchamp The Journal of Physical Chemistry C vol. 124, p. 27071 (2020). doi: 10.1021/acs.jpcc.0c06798
2019
  • Hydration of Ti3C2Tx MXene: An interstratification process with major implications on physical properties S. Célérier, S. Hurand, C. Garnero, S. Morisset, M. Benchakar, A. Habrioux, P. Chartier, V. Mauchamp, N. Findling, B. Lanson, E. Ferrage Chemistry of Materials 31 (2019) 454-461. doi: 10.1021/acs.chemmater.8b03976
  • Surface plasmon resonances and local field enhancement in aluminum nanoparticles embedded in silicon nitride A. Fafin, S. Camelio, F. Pailloux, D. Babonneau The Journal of Physical Chemistry C 123 (2019) 13908-13917. doi: 10.1021/acs.jpcc.9b03050
  • Interfacial silicide formation and stress evolution during sputter deposition of ultrathin Pd layers on a-Si B. Krause, G. Abadias, C. Furgeaud, A. Michel, A. Resta, A. Coati, Y. Garreau, A. Vlad, D. Hauschild, T. Baumbach ACS Applied Materials & Interfaces vol. 11, p. 39315 (2019). doi: 10.1021/acsami.9b11492
  • Atomic-scale diffusion rates during growth of thin metal films on weakly-interacting substrates A. Jamnig, D. G. Sangiovanni, G. Abadias, K. Sarakinos Scientific Reports 9 (2019) 6640. doi: 10.1038/s41598-019-43107-8
  • Nanostructure and physical properties control of indium tin oxide films prepared at room temperature through ion beam sputtering deposition at oblique angles B. Lacroix, A. J. Santos, S. Hurand, A. Corvisier, F. Paumier, T. Girardeau, F. Maudet, C. Dupeyrat, R. García, F. M. Morales The Journal of Physical Chemistry C 123 (2019) 14036-14046. doi: 10.1021/acs.jpcc.9b02885
  • Towards perfect MWIR transparency using oblique angle deposition F. Maudet, B. Lacroix, A. J. Santos, F. Paumier, M. Paraillous, C. Dupeyrat, R. García, F. M. Morales, T. Girardeau Applied Surface Science vol. 470 p 943 (2019). doi: 10.1016/j.apsusc.2018.11.176
  • Texture and stress evolution in HfN films sputter-deposited at oblique angles G. Abadias, F. Angay, R. Mareus, C. Mastail Coatings vol. 9, p 712 (2019). doi: 10.3390/coatings9110712
  • MXene supported cobalt layered double hydroxide nanocrystals: Facile synthesis route for a synergistic oxygen evolution reaction electrocatalyst M. Benchakar, T .Bilyk, C. Garnero, L. Loupias, C. Morais, J. Pacaud, C. Canaff, P. Chartier, S. Morisset, N. Guignard, V. Mauchamp, S. Célérier, A. Habrioux Advanced Materials Interfaces vol. 6, p 1901328 (2019). doi: 10.1002/admi.201901328
  • Tuning high power impulse magnetron sputtering discharge and substrate bias conditions to reduce the intrinsic stress of TiN thin films F. Cemin, G. Abadias, T. Minea, D. Lundin Thin Solid Films vol. 688, p 137335 (2019). doi: 10.1016/j.tsf.2019.05.054
  • On the possibility of synthesizing multilayered coatings in the (Ti,Al)N system by RGPP: A microstructural study A. El Mouatassim, M.-J. Pac, F. Pailloux, G. Amiard, P. Henry, C. Rousselot, D. Eyidi, M.-H. Tuilier, T. Cabioc'h Surface & Coatings Technology vol. 374, p 845 (2019). doi: 10.1016/j.surfcoat.2019.06.071
  • Nanostructure and physical properties control of indium tin oxide films prepared at room temperature through ion beam sputtering deposition at oblique angles B. Lacroix, A.J. Santos, S. Hurand, A. Corvisier, F. Paumier, T. Girardeau, F. Maudet, C. Dupeyrat, R. Garcia, F.M. Morales The Journal of Physical Chemistry C vol. 123, p 14036 (2019). doi: 10.1021/acs.jpcc.9b02885
  • Surface oxidation of amorphous Si and Ge slanted columnar and mesoporous thin films: Evidence, scrutiny and limitations for infrared optics A.J. Santos, B. Lacroix, F. Maudet, A. Corvisier, F. Paumier, C. Dupeyrat, T. Girardeau, R. Garcia, F.M. Morales Applied Surface Science vol. 493, p. 807 (2019). doi: 10.1016/j.apsusc.2019.07.064
2018
  • Real-time investigations of structural and optical changes in photochromic Ag/TiO2 nanocomposite thin films under laser irradiation D. Babonneau, D. K. Diop, L. Simonot, B. Lamongie, N. Blanc, N. Boudet, F. Vocanson, N. Destouches Nano Futures vol. 2, p. 015002 (2018). doi: 10.1088/2399-1984/aaa665
  • Review Article: Stress in thin films and coatings: Current status, challenges, and prospects G. Abadias, E. Chason, J. Keckes, M. Sebastiani, G.B. Thompson, E. Barthel, L.G. Doll, C.E. Murray, C.H. Stoessel, L. Martinu Journal of Vacuum Science and Technology A vol. 2, p. 015002 (2018). doi: 10.1116/1.5011790
  • Nanocolumnar TiN thin film growth by oblique angle sputter-deposition: Experiments vs. simulations B. Bouaouina, C. Mastail, A. Besnard, R. Mareus, F. Nita, A. Michel, G. Abadias Materials & Design vol. 160, p. 338 (2018). doi: 10.1016/j.matdes.2018.09.023
  • Conductive nitrides: Growth principles, optical and electronic properties, and their perspectives in photonics and plasmonics P. Patsalas, N. Kalfagiannis, S. Kassavetis, G. Abadias, D.V. Bellas, Ch. Lekka, E. Lidorikis Materials Science and Engineering: Reports vol. 123, p. 1 (2018). doi: 10.1016/j.mser.2017.11.001
  • Impact of Ge alloying on the early growth stages, microstructure and stress evolution of sputter-deposited Cu-Ge thin films C. Furgeaud, L. Simonot, A. Michel, C. Mastail, G. Abadias Acta Materialia 159 (2018) 286-295. doi: 10.1016/j.actamat.2018.08.019
  • Fundamental aspects about the first steps of irradiation-induced phase transformations in fluorite-related oxides B. Lacroix, R. J. Gaboriaud, F. Paumier Acta Materiala vol. 153, p. 303 (2018). doi: 10.1016/j.actamat.2018.04.058
  • Influence of magnetron sputtering conditions on the chemical bonding, structural, morphological and optical behavior of Ta1-xOx coatings C.F. Almeida Alves, C. Mansilla, L. Pereira, F. Paumier, T. Girardeau, S. Carvalho Surface & Coatings Technology vol. 334, p. 105 (2018). doi: 10.1016/j.surfcoat.2017.11.001
2017
  • Formation of nanoripples on amorphous alumina thin films during low-energy ion-beam sputtering: experiments and simulations D. Babonneau, E. Vandenhecke, S. Camelio Physical Review B vol. 95, p. 085412 (2017). doi: 10.1103/PhysRevB.95.085412
  • Epitaxial growth of Cu(001) thin films onto Si(001) using a single-step HiPIMS process F. Cemin, D. Lundin, C. Furgeaud, A. Michel, G. Amiard, T. Minea, G. Abadias Scientific Reports vol. 7, p. 1655 (2017). doi: 10.1038/s41598-017-01755-8
  • On the origin of the metastable β-Ta phase stabilization in tantalum sputtered thin films J. J. Colin, G. Abadias, A. Michel, C. Jaouen Acta Materiala vol. 126, p. 481 (2017). doi: 10.1016/j.actamat.2016.12.030
  • Ti, Al and N adatom adsorption and diffusion on rocksalt cubic AlN (001) and (011) surfaces: Ab initio calculations C. Mastail, M. David, F. Nita, A. Michel, G. Abadias Applied Surface Science vol. 423, p. 354 (2017). doi: 10.1016/j.apsusc.2017.06.179
  • Evidence for symmetry reduction in Ti3(Al1-δCuδ)C2 MAX phase solid solutions M. Nechiche, T. Cabioc'h, E. N. Caspi, O. Rivin, A. Hoser, V. Gauthier-Brunet, P. Chartier, S. Dubois Inorganic Chemistry vol. 56, p. 14388 (2017). doi: 10.1021/acs.inorgchem.7b01003
  • A new etching environment (FeF3/HCl) for the synthesis of two-dimensional titanium carbide MXenes: a route towards selective reactivity vs. water X. Wang, C. Garnero, G. Rochard, D. Magne, S. Morisset, S. Hurand, P. Chartier, J. Rousseau, T. Cabioc'h, C. Coutanceau, V. Mauchamp, S. Célérier Journal of Materials Chemistry A vol. 5, p. 22012 (2017). doi: 10.1039/c7ta01082f
  • Deformation mechanisms during high temperature tensile creep of Ti3AlC2 MAX phase E. Drouelle, A. Joulain, J. Cormier, V. Gauthier-Brunet, P. Villechaise, S. Dubois, P. Sallot Journal of Alloys and Compounds vol. 693, p. 622 (2017). doi: 10.1016/j.jallcom.2016.09.194
  • Synthesis and characterization of a new (Ti1-x,Cux)3(Al,Cu)C2 MAX phase solid solution M. Nechiche, V. Gauthier-Brunet, V. Mauchamp, A. Joulain, T. Cabioc'h, X. Milhet, P. Chartier, S. Dubois Journal of the European Ceramic Society vol. 37, p. 459 (2017). doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2016.09.028
  • Epitaxial growth of Cu(001) thin films onto Si(001) using a single-step HiPIMS process F. Cemin, D. Lundin, C. Furgeaud, A. Michel, G. Amiard, T. Minea, G. Abadias Scientific Reports vol. 7, p. 1605 (2017). doi: 10.1038/s41598-017-01755-8
  • Spectral and color changes of Ag/TiO2 photochromic films deposited on diffusing paper and transparent flexible plastic substrates D.K. Diop, L. Simonot, J. Martinez-Garcia, M. Hébert, Y. Lefkir, G. Abadias, P. Guérin, D. Babonneau, N. Destouches Applied Spectropscopy vol. 71, p. 1271 (2017). doi: 10.1177/0003702816680000
  • Structure and thermal expansion of (Crx,V1-x)n+1AlCn phases measured by X-ray diffraction J. Halim, P. Chartier, T. Basyuk, T. Prikhna, E.N. Caspi, M.W. Barsoum, T. Cabioc'h Journal of the European Ceramic Society vol. 37, p. 15 (2017). doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2016.07.022
  • Ti, Al and N adatom adsorption and diffusion on rocksalt cubic AlN (001) and (011) surfaces: Ab initio calculations C. Mastail, M. David, F. Nita, A. Michel, G. Abadias Applied Surface Science vol. 423, p. 354 (2017). doi: 10.1016/j.apsusc.2017.06.179
2016
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  • Site-projected electronic structure of two-dimensional Ti3C2 MXene: the role of the surface functionalization groups D. Magné, V. Mauchamp, S. Célérier, P. Chartier, T. Cabioc'h Physical Chemistry Chemical Physics vol. 18, p. 30946 (2016). doi: 10.1039/c6cp05985f
  • Key role of electron-phonon interactions in the electronic conductivity of Ti3SiC2: Experiment and ab initio calculations A. Nassour, V. Mauchamp, W. Yu, T. Cabioc'h, L. Piraux, V. Gauthier-Brunet, S. Dubois Physical Review B vol. 93, p. 085119 (2016). doi: 10.1103/PhysRevB.93.085119
  • Three-dimensional kinetic Monte Carlo simulations of cubic transition metal nitride thin film growth F. Nita, C. Mastail, G. Abadias Physical Review B vol. 93, p. 064107 (2016). doi: 10.1103/PhysRevB.93.085119
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  • Near-field optical properties of AgxAu1-x nanoparticle chains embedded in a dielectric matrix A. Fafin, S. Yazidi, S. Camélio, D. Babonneau Plasmonics vol. 11, p. 1407 (2016). doi: 10.1007/s11468-016-0191-8
  • Disorder-order phase transformation in a fluorite-related oxide thin film: In-situ X-ray diffraction and modelling of the residual stress effects R.J. Gaboriaud, F. Paumier, B. Lacroix Thin Solid Films vol. 601, p. 84 (2016). doi: 10.1016/j.tsf.2015.08.030
  • Direct observation of the thickness-induced crystallization and stress build-up during sputter-deposition of nanoscale silicide films B. Krause, G. Abadias, A. Michel, P. Wochner, S. Ibrahimkutty, T. Baumbach ACS Applied Materials & Interfaces vol. 8, p. 34888 (2016). doi: 10.1021/acsami.6b12413
  • Interplay between nanolaminated structure and electron-phonon coupling in Ti-based MAX phases A. Nassour, V. Mauchamp, S. Dubois Physical Review B vol. 94, p. 205131 (2016). doi: 10.1103/PhysRevB.94.205131
2015
  • Volmer-Weber growth stages of polycrystalline metal films probed by in situ and real-time optical diagnostics G. Abadias, L. Simonot, J.J. Colin, A. Michel, S. Camélio, D. Babonneau Applied Physics Letters vol.107, p. 183105 (2015). doi: 10.1063/1.4935034
  • Magnetron sputtering deposition of Ag/TiO2 nanocomposite thin films for repeatable and multicolor photochromic applications on flexible substrates D.K. Diop, L. Simonot, N. Destouches, G. Abadias, F. Pailloux, P. Guérin, D. Babonneau Advanced Materials Interfaces vol. 2, p. 1500134 (2015). doi: 10.1002/admi.201500134
  • Self-organized ultrathin FePt nanowires produced by glancing-angle ion-beam codeposition on rippled alumina surfaces M. Garel, D. Babonneau, A. Boulle, F. Pailloux, A. Coati, Y. Garreau, A.Y. Ramos, H.C.N. Tolentino Nanoscale vol. 7, p. 1437 (2015). doi: 10.1039/C4NR05589F
  • Spectroscopic evidence in the visible-ultraviolet energy range of surface functionalization sites in the multilayer Ti3C2 MXene D. Magné, V. Mauchamp, S. Célérier, P. Chartier, T. Cabioc'h Physical Review B vol. 91, p. 201409 (R) (2015). doi: 10.1103/PhysRevB.91.201409
  • Ordering of (Cr,V) layers in nanolamellar (Cr0.5V0.5)n+1AlCn compounds E.N. Caspi, P. Chartier, F. Porcher, F. Damay, T. Cabioc'h Materials Research Letters vol. 3, p. 100 (2015). doi: 10.1080/21663831.2014.975294
  • Structure and far-field optical properties of self-organized bimetallic Aux-Ag1-x nanoparticles embedded in alumina thin films S. Yazidi, A. Fafin, S. Rousselet, F. Pailloux, S. Camélio, D. Babonneau Physica Status Solidi C-Current Topics in Solid State Physics vol. 12, p. 1344 (2015). doi: 10.1002/pssc.201510079