Dislocations dans les nanomatériaux carbonées en couches – DISLOCARBON

Les matériaux stratifiés disloqués sont fondamentalement différents de leurs équivalents non disloqués. Par exemple, les dislocations vis dans de multiples couches de graphène les convertissent en une seule feuille hélicoïdale continue, permettant la conduction thermique et électrique selon l'axe c ; les dislocations coin et en vis bloquent le cisaillement, normalement considéré comme universel entre les couches de graphène. Bien que courantes dans les matériaux multicouches, les dislocations non basales sont peu étudiées dans la littérature en raison de leur complexité structurelle.

En utilisant les derniers outils de modélisation, tels que les potentiels de carbone à apprentissage automatique (ASE et GAP-20U), nous explorerons les dislocations prismatiques (coin) et les dislocations vis dans les carbones stratifiés à l'échelle nanométrique, en nous appuyant sur des études AFM, Raman et de microscopie synchrotron et électronique. Notre *objectif scientifique* est d'explorer et d'étendre la théorie des dislocations pour les matériaux 2D en couches, de comprendre la structure des noyaux de dislocation, la migration et l'interaction d’impuretés : eau (diffusion par tuyaux et flux hypersonique), métaux et halogènes (processus d'intercalation médiés par les dislocations et formation de composés d’intercalation). Nous explorerons les mécanismes de formation des dislocations par irradiation et thermolyse flash.

Nos *objectifs technologiques* sont d'explorer des processus mal compris dans les nanocarbones 2D, tels que la super-lubrification en présence de dislocations, et le rôle potentiellement crucial des dislocations dans l'intercalation, afin d’optimiser la conception d’électrodes en graphite pour l'intercalation et la désintercalation à grande vitesse des ions métalliques. Nous développerons et optimiserons le design de dislocations dans les nanocarbones par irradiation et thermolyse flash.