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Alexandre Gloter

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Contact

Laboratoire de Physique des Solides
Université Paris Sud, Bât 510
91405 Orsay
France

Wing: 
Est
Room: 
245
Phone: 
+33 169155371
Email: 
alexandre [dot] gloter [at] u-psud [dot] fr

Research

Short description: 

STEM-EELS et oxydes nanostructurés

L’étude des propriétés structurales et électroniques d’oxydes nanostructurés est à la croisée de deux domaines fascinants. Le premier concerne celui des oxydes et notamment des oxydes de métaux de transition qui présentent une grande diversité de propriétés (diélectriques, ferroélectriques, piézoélectriques, magnétiques voire supraconductrices). Le second concerne celui des nanostructures dont les propriétés peuvent être radicalement différentes de leurs alter-ego massifs. La nanostructure peut être stable, par exemple sous forme d'un film mince contraint, et le massif ne même pas exister. De façon moins radicale, la nanostructure peut acquérir ou perdre une propriété physique (devenir métallique ou isolante, perdre une transition ou en modifier des caractéristiques comme la température critique).

Dans le cas d’oxydes de métaux de transition, la grande diversité des propriétés provient de l’interaction entre degrés de liberté concernant la structure, les charges, le magnétisme et les orbitales. Lors de la nanostructuration, il devient alors possible de jouer sur ces interactions pour créer des matériaux sur mesure, possédant des caractéristiques tout à fait inédites. On peut par exemple, jouer sur les transferts de charges qui interviennent naturellement aux interfaces pour moduler le magnétisme de couches minces (LaMnO3) comme nous l’avons démontré avec nos collaborateurs dont l’Université de Genève [Nano Letters, 15, 7355 (2015)]. On peut aussi piloter de façon rémanente une transition métal-isolant dans une manganite par l’application d’un voltage sur un ferroélectrique à l’interface de cette manganite. Le rôle de la structure de l’interface est crucial dans ce processus car elle gouverne l’essentielle de la quantité de charges induite dans la manganite (collaboration avec l’unité mixte CNRS-Thales [Nano Letters 15, 2533 (2015)]).

Pour l’étude et la compréhension des mécanismes sous-jacents aux propriétés physiques de ces oxydes nanostructurés, les techniques de spectromicroscopie STEM-EELS que nous développons et utilisons se révèlent exceptionnellement bien adaptées. Il est, par exemple, possible de quantifier la charge sur les métaux de transition [PRL 111, 16 (2013)] ou bien de quantifier la rotation des octaèdres d’oxygènes dans les pérovskites [Scientific Report (2017)], tout ceci avec une résolution atomique. Nous pouvons alors étudier le rôle des fortes hétérogénéités de charges et de structures pour les couches très minces ou à proximité des interfaces. Grâces à ces travaux expérimentaux, que nous couplons aussi avec de la modélisation ab-initio, les éléments clefs contrôlant les propriétés physiques peuvent alors être révélés.

Si ces travaux vous intéressent, vous êtes bienvenus pour me contacter.

Full publications list

(Publications listed here present works also not endorsing the STEM group)