Etude des propriétés semi-conductrices d’oxydes élaborés en couches minces – PSEUDO

Le projet intitulé « PSEUDO » a pour objectif d’améliorer la durée de vie en conditions extrêmes (haute température, atmosphère oxydante, irradiation...) d'alliages métalliques via l’établissement de données de référence des propriétés semi-conductrices des oxydes se formant dans ces conditions.
Dans cette perspective des oxydes modèles seront élaborés par différents procédés de type PVD (Physical Vapor Deposition), ALD (Atomic Layer Deposition) et par oxydation thermique. Trois groupes d'oxydes seront en particulier étudiés : Cr2O3, NiO et les oxydes de fer ; les principales phases rencontrées dans les couches d'oxydation se développant à la surface des alliages chromino-formeurs, ces derniers étant largement utilisés dans les systèmes de production d’énergie (centrales solaires, thermiques, nucléaires, électrolyses et piles à combustible à haute température...). L'étude approfondie des défauts ponctuels à l'origine du transport de matière dans ces oxydes et conditionnant par la même le caractère protecteur de ces derniers, sera entrepris par le biais des techniques photoélectrochimiques. Contrairement à ce qui est en général admis, les données de la littérature à ce sujet sont souvent incomplètes voire discutables. Par exemple, le basculement récurrent de la semiconduction (tantôt n, tantôt p) de la chromine en fonction du pouvoir oxydant de l'atmosphère en est une bonne illustration. La meilleure compréhension de ces phénomènes doit pouvoir déboucher sur le développement d'idées nouvelles pour optimiser la durée de vie en service des alliages concernés dans cette étude. Cet ensemble devant permettre la création d’une métallurgie « fonctionnelle ». Le laboratoire SIMaP à Grenoble -coordinateur-, le laboratoire IJL à Nancy et l’entreprise Ugitech à Ugine sont impliqués dans ce projet.