Silicures et analogues à structures ouvertes: des phases guidées par apprentissage automatique à la synthèse sous hautes pressions – Openbar

La crise énergétique actuelle nécessite le développement de sources d’énergie durables et respectueuses de l’environnement. Cependant, les dispositifs de stockage et de conversion d’énergie jouent un rôle crucial dans l’utilisation de solutions d’énergies renouvelables pour parvenir à une réduction efficace des émissions de dioxyde de carbone. Outre la production d’énergie électrique primaire à partir de l’énergie solaire et éolienne, les générateurs thermoélectriques offrent des solutions prometteuses pour la production d’électricité en exploitant la chaleur perdue produite par l’industrie. L’amélioration de leur efficacité et l’utilisation de matériaux abondants, non toxiques et peu coûteux détermineront leur succès dans les années à venir. La recherche de nouveaux matériaux énergétiques utilisant de nombreux éléments est d'un grand intérêt, notamment en étudiant les siliciures intermétalliques et les nouveaux allotropes de Si possédant des structures ouvertes tels que les composés clathrates et les composés à canaux. Ils trouveront un intérêt à la fois pour des applications thermoélectriques que et photovoltaïques où il est nécessaire de disposer de composés semi-conducteurs.
Les objectifs du projet Openbar seront d’étudier et d’analyser des matériaux métastables récupérables après trempe en utilisant une approche combinant expérience et théorie dans le but d’obtenir de nouveaux siliciures ou de nouvelles formes allotropiques de Si à structure ouverte, ainsi que leurs analogues M-X (M = Na, K et X = Si, Ge, Sn), pour des applications dans le domaine de l’énergie. Des calculs combinant prédictions de structure cristalline in silico et potentiels obtenus par apprentissage automatiques guideront les expérimentateurs dans la recherche de nouveaux matériaux sous hautes pressions et hautes températures (HP-HT). Les propriétés thermoélectriques et spectroscopiques ainsi que la diffusion du Na/K seront étudiées pour évaluer leur potentiel pour des applications dans le domaine de l’énergie.