NEO est un projet de recherche financé par l’ANR (New high Entropy Oxides).
Les oxydes à haute entropie (HEOx) constituent une nouvelle “classe” de matériaux, découverte récemment par C. Rost et al. (Nature Communications, 2015), qui étend aux composés ioniques le concept de matériaux à haute entropie connu dans le cas des alliages métalliques. Ils sont constitués d’au moins 5 cations et sont obtenus par un traitement thermique à haute température suivi d’une trempe. Lorsque cette température est suffisamment élevée, l’entropie de configuration devient prépondérante dans l’expression de l’enthalpie libre. L’évolution du mélange n’est alors plus contrôlée par l’enthalpie de formation, et le système cristallise dans une solution solide métastable, qui peut être figée à l’ambiante par une trempe, formant un matériau stabilisé par entropie.
Dans ce domaine, nous avons mis en évidence plusieurs propriétés intéressantes
- Une constante diélectrique colossale dans une grande gamme de fréquences
- Une mobilité très élevée des ions alcalins, avec une conductivité ionique du lithium supérieure à 1 mS/cm
- Une mise en ordre magnétique à longue distance de type antiferromagnétique.
Ce site est une présentation de nos activités de recherche dans le cadre d’un projet nommé NEO, financé par l’ANR en 2019 en coopération avec un groupe de l’Université de Stuttgart.
Dans le cadre de ce projet, nous souhaitons étendre nos études à des HEOx cristallisant dans d’autres structures, notamment des structures perovskites et pyrochlores contenant des cations 3d, 4d, et 5d. L’application du concept de stabilisation par l’entropie de configuration à des structures plus complexe que NaCl devrait permettre ainsi d’obtenir des propriétés physiques exotiques et de nouvelles fonctionnalités.