Etude des propriétés magnétiques et plasmoniques de nanoalliages hors-équilibres pour des applications avancées. – MAGICAL

Une recherche très active est actuellement axée sur le développement de nanomatériaux multifonctionnels. Parmi ces matériaux, la combinaison de propriétés magnétiques et plasmoniques est très attrayante car elle peut conduire à des applications potentielles dans des domaines technologiquement importants tels que le stockage de données, la biomédecine ou la catalyse. L'une des stratégies pour atteindre cet objectif est de combiner des métaux plasmoniques et ferromagnétiques au sein de la même structure, mais le défi est important car ces métaux sont souvent non miscibles, du moins à l'état massif. Cependant, contrairement à la simple association de deux composants distincts, cette approche pourrait conduire à des objets pour lesquels il existe une interaction entre les deux types de propriétés. De nouvelles stratégies de synthèse doivent donc être développées, et les synthèses en solution sont attrayantes car elles permettent d'obtenir un bon contrôle sur la taille, la forme, la composition et la structure cristalline des objets préparés. Il est également très important de pouvoir expliquer les comportements magnétiques et optiques observés de ces phases métastables et éventuellement de les prédire. Dans le projet MAGICAL, qui réunit des chimistes et physiciens des matériaux, nous visons à : i) préparer des nanomatériaux magnéto-plasmoniques hors équilibre par des techniques de chimie douce tout en étudiant leurs mécanismes de formation à l'aide de techniques in situ, ii) évaluer leurs propriétés magnétiques et plasmoniques et comparer les résultats aux prédictions théoriques, iii) déterminer les interactions possibles entre ces propriétés et iv) utiliser ces matériaux pour des applications catalytiques avancées promues par les effets plasmoniques. Ce projet propose également de développer de nouvelles méthodologies de calcul hybrides, couvrant différentes physiques et échelles de description, adaptées à ces structures complexes, qui font encore défaut aujourd'hui.