L’équipe Films Minces pour l'Énergie et Applications s’intéresse à la préparation de nouveaux films minces et nanomatériaux avec des propriétés ciblées ou inédites et pouvant servir de base à l’amélioration des performances de dispositifs ou à la proposition de nouveaux dispositifs fonctionnels. Ce projet repose sur une continuité historique des travaux de l’équipe et propose aussi plusieurs volets innovants :

• l’élaboration de nouveaux films et nanoparticules inorganiques et hybrides carbone-inorganiques ;
• l’identification des modes de croissance des films minces et nanomatériaux et de leur structuration notamment en renforçant notre expertise de caractérisation analytique et structurale in situ (spectroscopies, microscopie en transmission).
• l’étude de nouvelles propriétés en s’appuyant sur les collaborations existantes et en s’ouvrant également sur des collaborations à initier.
• l’utilisation de méthodes de calcul ab initio et des simulations numériques pour prévoir les propriétés des nouveaux matériaux élaborés.

L’équipe étudie les propriétés optiques et électriques de films minces, de nanostructures et nanomatériaux ainsi que des dispositifs obtenus par voie sèche (procédés de dépôt physique en phase vapeur), essentiellement par spectroscopie IR / Visible et par des mesures électriques. Ces caractérisations physiques sont complétées par des informations morphologiques et structurales obtenues par microscopie électronique (MET, MEB) et par diffraction des rayons X (DRX).

Son activité de recherche met à profit la possibilité de créer des revêtements minces de composés complexes (de type oxydes, nitrures, perovskites stables ou métastables,) ou des films nanostructurés (nanoparticules de métaux de transition dans, ou interfacées avec, des oxydes, ou encore des composés carbonés fonctionnalisés par des nanoparticules) permettant d’obtenir des propriétés fonctionnelles inédites pour plusieurs types d’applications : le thermochromisme, l’optoélectronique, la conversion énergétique, la catalyse et l’environnement.

Forte d’une longue expérience des techniques de dépôts sous vide, l’équipe élabore des films minces céramiques et des couches nano-structurées à façon par des méthodes de dépôt physique en phase vapeur (PVD).

L’équipe possède sept bâtis d’élaboration dont trois sont connectés au Tube D.A.U.M. comprenant une machine semi-industrielle.

Une partie des travaux est effectuée en collaboration avec d’autres équipes de l’institut (Plasmas Procédés Surface, Naomatériaux et Optique ou avec les centres de compétences (CC 3M, CC X-gamma, CC Optique-Lasers ou CC D.A.U.M.) mais aussi en collaboration avec des laboratoires français (IEMN, GEEPS, Hubert Curien, etc.) ou internationaux (Chair of Functional Materials at Saarland University, Chair of Technical Physics at Lulea Tekniska Universitety, Institute of Materials Science and Technology of University of Havana, etc.).