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Science et ingénierie des matériaux et des procédés

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Solidification sous champs

Les études à caractère fondamental démarrées ces dernières années sont prometteuses et nécessitent des approfondissements. Globalement, nous continuons à travailler sur la solidification sous champs externes, notamment sur les applications relatives à l'action des champs électromagnétiques et sur l'effet du champ de gravité.

L'origine des structures de grains est étudiée d'une part sous l'angle de la transition colonnaire-équiaxe, influencée par les mouvements convectifs dus aux champs externes, appliquée tant aux alliages métalliques qu'aux semiconducteurs. D'autre part des méthodes palliatives à la germination de grains sur les parois de creusets ont été introduites récemment et continueront d'être développées : démouillage, effet des forces de pression magnétique (application à la croissance de monocristaux de CdTe). La compréhension des phénomènes mis en jeu nécessite le recours à des expériences en condition de microgravité et ces recherches s'effectuent dans un contexte international. Des interactions seront développées avec les différents groupes (solidification, étude de la zone pâteuse en solidification). Les aspects de modélisation sont soutenues par une action ANR SMACS.

Nouvelles méthodes d'élaboration

Nous souhaitons développer de nouvelles méthodes d'élaboration, en particulier de monocristaux, à très hautes températures. Les techniques envisagées concernent les creusets froids pour cristaux de structure langassite (vers 2400°C), le brassage électromagnétique d'oxydes fondus (y compris l'alumine, à 2050°C), la croissance de SiC à l'aide d'une méthode mettant en œuvre simultanément les phases liquide et solide (1900°C, collaboration avec le LMGP). La demande industrielle dans ces domaines est forte.

Solidification du silicium photovoltaïque

La solidification de Si photovoltaïque prend une place très importante dans ce domaine. Cette action est soutenue par une action ANR Seg-Si (voir Procédés électromagnétiques).

Elaboration de matériaux dans l'espace

EPM est engagé jusqu'en 2010 dans les programmes d'élaboration de matériaux dans l'espace en partenariats avec l'ESA (programme intégré IMPRESS, programmes MAP CETSOL, MICAST et CdTe) et le CNES.

mise à jour le 19 septembre 2014

Univ. Grenoble Alpes