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1. Nanoparticules multimodales à base de lanthanides pour l’imagerie biomédicale et le suivi de cellules mésenchymateuses

Author: Santelli , Julien, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), CHROMALYS, Région Midi-Pyrénées, UPS Toulouse - Université Toulouse 3 Paul Sabatier, Marc Verelst, Robert Mauricot, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles ( CEMES-M3 ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: nanoparticules d’oxysulfure de lanthanides, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, imagerie biomédicale multimodale, [ SDV.BIO ] Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, imagerie par résonnance magnétique, computed tomography, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, [ SDV.BC.IC ] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Cell Behavior [q-bio.CB], lanthanide oxysulfide nanoparticles, tomodensitométrie, [ CHIM.MATE ] Chemical Sciences/Material chemistry, suivi de cellules mésenchymateuses, [SDV.BC.IC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Cell Behavior [q-bio.CB], [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, magnetic resonance imaging, [ SPI.OPTI ] Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, fluorescence, mesenchymal cells tracking, multimodal biomedical imaging, [ SDV.IB.IMA ] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging
Abstract: The objective of these works was to put into practice the use of lanthanide-based multimodal nanoparticles (NPs) for biomedical imaging in general and mesenchymal cells (MSCs) tracking in particular. To that purpose, two types of NPs have been used, both presenting a gadolinium oxysulfide (Gd2O2S) matrix allowing magnetic resonance imaging (MRI) and computed tomography. The addition of dopant elements brings fluorescence properties: europium (Gd2O2S :Eu3+) is more appropriate for an in vitro examination whereas the combination ytterbium/thulium (Gd2O2S :Yb3+/Tm3+) is more appropriate for an in vivo examination through the up-conversion process.First, we have demonstrated the possibility of visualizing those NPs over-time in a living organism with complementary methods (MRI and fluorescence). The complete study of their biodistribution and ways of elimination allowed us to highlight a hepatobiliary metabolization associated with a slow feces excretion.The labeling of a wide variety of cell types (lines and primary cells from different species) has also pointed out their potential as a universal cell tracer.Thereafter, we focused our research on mesenchymal cells tracking in a cell therapy context. Short, medium and long term biocompatibility was validated via a series of analyses (MTT, neutral red, wound healing and differentiation) and the reliability of the tracer was confirmed by detailed study of the cell labeling.Finally, after developing a custom-made system dedicated to up-conversion imaging in small animals, we were able to perform over-time tracking of those labeled cells after injection in a solid organ. We achieved multimodal imaging of the MSCs with MRI, computed tomography and up-conversion.Altogether, these results underline the potential of these nanoparticles for long term imaging in preclinical and/or clinical studies.; L’objectif de ces travaux a été de mettre en pratique l’utilisation de nanoparticules multimodales (NPs) à base de lanthanides pour l’imagerie biomédicale en général et le suivi de cellules mésenchymateuses (MSCs) en particulier. Dans cette optique, deux types de NPs ont été utilisées, présentant toutes deux une matrice d’oxysulfure de gadolinium (Gd2O2S) permettant l’imagerie par résonnance magnétique (IRM) et la tomodensitométrie. L’ajout d’éléments dopants apporte des propriétés de fluorescence : l’europium (Gd2O2S :Eu3+), plus adapté à un examen in vitro et le couple ytterbium/thulium (Gd2O2S :Yb3+/Tm3+) à un examen in vivo grâce au phénomène de conversion ascendante de photons (up-conversion).Nous avons, dans un premier temps, démontré la possibilité de visualiser ces NPs au cours du temps au sein d’un organisme vivant par des méthodes complémentaires (IRM et fluorescence). L’étude complète de leur distribution et des voies d’élimination nous a permis de mettre en évidence une métabolisation hépatobiliaire associée à une lente excrétion dans les fèces.Le marquage d’un grand nombre de types cellulaires (lignées et cellules primaires d’espèces différentes) a également mis en avant leur potentiel en tant que traceur cellulaire universel. Nous avons par la suite concentré nos travaux sur le suivi de cellules mésenchymateuses dans un contexte de thérapie cellulaire. La biocompatibilité cellulaire à court, moyen et long terme a été validée par une série d’analyses (MTT, rouge neutre, wound healing, différenciation) et la fiabilité du traceur a été confirmée par l’étude approfondie du marquage cellulaire.Enfin, après mise au point d’un système personnalisé dédié à l’imagerie par up-conversion chez le petit animal, nous avons pu réaliser le suivi de ces cellules marquées, au cours du temps après injection dans un organe solide. Nous avons alors été en mesure de visualiser les MSCs par imagerie multimodale : IRM ; tomodensitométrie et fluorescence par up-conversion.L’ensemble de ces résultats met en avant le potentiel de ces nanoparticules pour l’imagerie à long terme dans des études précliniques et/ou cliniques.
Published: 2018

2. A Photosensitizer Lanthanide Nanoparticle Formulation that Induces Singlet Oxygen with Direct Light Excitation, But Not By Photon or X-ray Energy Transfer

Author: Bruno Viana, Rima Chouikrat, Christophe Dujardin, Francis Baros, Anne-Laure Bulin, Jean-Claude André, Régis Vanderesse, Marc Verelst, Céline Frochot, Philippe Arnoux, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (LRGP), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie Physique Macromoléculaire (LCPM), Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris (site Paris VI) (LCMCP (site Paris VI)), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Collège de France (CdF (institution))-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INSERM U836, équipe 6, Rayonnement synchrotron et recherche médicale, Grenoble Institut des Neurosciences (GIN), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Institut Lumière Matière [Villeurbanne] (ILM), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles ( CEMES-M3 ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Réactions et Génie des Procédés ( LRGP ), Université de Lorraine ( UL ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Chimie Physique Macromoléculaire ( LCPM ), Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris (site Paris VI) ( LCMCP (site Paris VI) ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Collège de France ( CdF ) -Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL ( ENSCP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Grenoble Institut des Neurosciences ( GIN ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -CHU Grenoble-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -CHU Grenoble-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Institut Lumière Matière [Villeurbanne] ( ILM ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ministère de la Culture (MC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris (LCMCP), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Collège de France (CdF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-CHU Grenoble-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-CHU Grenoble-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Unité de Catalyse et de Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Université d'Artois (UA)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)
Subjects: Lanthanide, Materials science, Nanoparticle, chemistry.chemical_element, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, 02 engineering and technology, Zinc, [CHIM.THER]Chemical Sciences/Medicinal Chemistry, Conjugated system, [CHIM.INOR]Chemical Sciences/Inorganic chemistry, 010402 general chemistry, Photochemistry, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Biochemistry, [ SDV.CAN ] Life Sciences [q-bio]/Cancer, chemistry.chemical_compound, [ CHIM.CRIS ] Chemical Sciences/Cristallography, [CHIM.CRIS]Chemical Sciences/Cristallography, [CHIM]Chemical Sciences, Photosensitizer, [CHIM.COOR]Chemical Sciences/Coordination chemistry, Physical and Theoretical Chemistry, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Singlet oxygen, [ CHIM.COOR ] Chemical Sciences/Coordination chemistry, [ CHIM.INOR ] Chemical Sciences/Inorganic chemistry, [ CHIM.THER ] Chemical Sciences/Medicinal Chemistry, General Medicine, Gadolinium oxysulfide, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, chemistry, [ CHIM.MATE ] Chemical Sciences/Material chemistry, Diethylenetriamine, 0210 nano-technology
Abstract: We report the design and synthesis of europium-doped gadolinium oxysulfide nanoscintillators Gd2 O2 S:Eu3+ conjugated with two different photosensitizers (PSs): a zinc chlorin (ZnTPC) and a zinc phtalocyanine (ZnPc) by covalent bonding through a layer of N-(3-trimethoxysilylpropyl)diethylenetriamine (TPDA). These conjugates were designed to be activated under X-ray excitation to allow a photodynamic effect, although this desired outcome was not achieved in this study. The monodispersed nanoparticles of ∼70 nm diameter were pegylated to be stabilized in aqueous suspension. It was shown that the PSs conserved their photophysical properties once conjugated to the nanoscintillator and efficient singlet oxygen was obtained upon photo-irradiation. However, no energy transfer was observed from the nanoscintillator to the photosensitizer neither under photo- nor X-ray irradiation.
Published: 2017
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3. Analysis of Chromate-based Primers for Protection of Aluminium Alloys on Historical Aircraft

Author: Magali Brunet, Luc Robbiola, Chantal Brouca-Cabarrecq, Philippe Sciau, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Travaux et recherches archéologiques sur les cultures, les espaces et les sociétés (TRACES), École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and SOLEIL synchrotron radiation facilities
Subjects: [SHS.HISPHILSO]Humanities and Social Sciences/History, Philosophy and Sociology of Sciences, primer, chromates, Aluminium alloys, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, Conservation, cultural heritage, aircraft, XANES
Abstract: International audience; Immediately following the use of aluminium alloys, particularly Duralumin, in the construction of aircraft, protective coatings with anti-corrosion properties were developed. Among the numerous solutions to prevent corrosion, the most widely employed materials were organic primers containing chromates. This paper reports the study of the corrosion inhibitive compounds (chromates) used by aircraft manufacturers during World War II. More specifically, we have identified the nature of the compounds and assessed their current efficiency. Our analyses on samples collected from three different wrecks (French and German) excavated on terrestrial sites reveal that the primer contained either zinc tetroxychromate or lead chromate. Using XANES to study the chromium oxidation states elucidated the different phenomena taking place during the aging of the paint primer. We found that the reduction of Cr(VI) to Cr(III) species occurred either within the primer or at the interface of the primer with the Al alloy. This is believed to be due to alteration of the paint layer and its long exposure to the natural environment. However, even after 80 years, Cr(VI) is still present in the primers of these archaeological parts. Although a little altered, the chromate compound can still provide a source of inhibitor, thus maintaining the protection of the alloys.
Published: 2022
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4. Historical primers and paints used for aeronautical protection and colouring during WWII: A multi-techniques approach on archaeological parts

Author: Camille Montané, Cecilia Velino, Emma André, Maëlenn Aufray, Florence Gayet, Luc Robbiola, Chantal Brouca-Cabarrecq, Philippe Sciau, Magali Brunet, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT), University of Bologna/Università di Bologna, Chimie Agro-Industrielle (CAI), Ecole nationale supérieure des ingénieurs en arts chimiques et technologiques (ENSIACET), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Travaux et recherches archéologiques sur les cultures, les espaces et les sociétés (TRACES), École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and ANR-20-JPIC-0001,PROCRAFT,Protection et conservation du patrimoine aéronautique(2020)
Subjects: Archeology, primer, paint, Chemistry (miscellaneous), Materials Science (miscellaneous), aluminium alloys, Conservation, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, [SHS.MUSEO]Humanities and Social Sciences/Cultural heritage and museology, General Economics, Econometrics and Finance, historical aircraft, Spectroscopy, nitrocellulose paint
Abstract: International audience; Aeronautics for military or civil applications effectively pushed scientists, engineers and industrial leaders to invent and produce increasingly efficient materials. Aluminium alloys are among the most important strategic materials used in aircraft manufacturing. Consequently, so are the protective coatings (primers and paints). After decades of burial, World War II (WWII) wrecks provide a tremendous amount of archaeological information on this period of intense technological research. In this article, the original protective coatings of ten samples collected on WWII wrecks and one collection aircraft were studied. Information was retrieved thanks to a multi-techniques approach: SEM-EDS, Raman spectroscopy and XRD to identify the nature of the mineral compounds (fillers and pigments) and FTIR, Py-GC-MS and NMR to identify the organic binders of the paints and primers. This information will help conserve this valuable 20 th century Industrial Heritage.
Published: 2023
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5. Raman study of rusty oil spotted glaze produced in Linfen kilns (Shanxi province, AD 1115–1368)

Author: Philippe Sciau, Zhang Pei, Tian Wang, Jianfeng Zhu, Minli Wang, Jun Cao, Fen Wang, Clement Hole, Shi Pei, Shaanxi University of Science and Technology, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Pseudobrookite, Materials science, [SHS.ARCHEO]Humanities and Social Sciences/Archaeology and Prehistory, Kiln, microstructure, Nucleation, 02 engineering and technology, engineering.material, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, hematite, symbols.namesake, General Materials Science, Linfen kilns, Spectroscopy, pseudobrookite, Metallurgy, Glaze, ε-Fe2O3, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, Hematite, 021001 nanoscience & nanotechnology, Microstructure, 0104 chemical sciences, Full width at half maximum, visual_art, visual_art.visual_art_medium, engineering, symbols, 0210 nano-technology, Raman spectroscopy
Abstract: International audience; The Linfen kiln complex, one of the most representative of Shanxi kilns, is famous for its oil spotted glazed ware production. In this work, micro-Raman spectroscopy was applied to analyze the nature of the rusty oil spot pattern of a bowl fragment from Linfen kilns. Crystals of polygonal shape found in the spots at the glaze surface and around bubbles in the cross-section of the glaze were identified as hematite. Their distribution in the glaze suggests that nucleation seeds and small crystals are carried toward the surface by the rise of bubbles during the heating step of the firing. Raman spectra combined with energy-dispersive spectrometry (EDS) measurements also suggest that Fe ions in hematite crystals are partially substituted, causing the variation of band position and full width at half maximum (FWHM) of the spectra. Dendritic ε-Fe2O3 was identified in brown areas of the black glaze, as well as pseudobrookite crystals of tens of microns in the cross-section of the glaze. The degree of the glaze polymerization (A500/A1000) was calculated at 1.85, indicating a firing temperature lower than 1300°C, consistent with the archaeological data.
Published: 2021
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6. First step in the PROCRAFT Project on WWII Aircraft Heritage: Investigation and Conservation of the Aluminium Alloys

Author: Magali Brunet, Luc Robbiola, Christophe Deshayes, Elena Bernardi, Carla Martini, Cristina Chiavari, Andrea Balbo, Cecilia Monticelli, Jaromir Fiser, Tomas Vyhlidal, Jane Echinard, Élodie Guilminot, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Travaux et recherches archéologiques sur les cultures, les espaces et les sociétés (TRACES), École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Bologna/Università di Bologna, Università degli Studi di Ferrara = University of Ferrara (UniFE), Czech Technical University in Prague (CTU), Arc'Antique, and JPI-CH
Subjects: aluminium alloys, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], protective coatings, Al cladding, aircraft heritage
Abstract: International audience; The conservation of excavated wrecks or abandoned aircraft is of cultural and historical interest. A first step in understanding the challenges posed by this type of cultural heritage and in finding solutions for its conservation is to document the constituent materials and their subsequent alterations. In the project PROCRAFT, aircraft wrecks from six nations involved in WWII were collected and then studied. Analysis of the elemental composition together with archival research allowed identification of the wrought aluminium alloys used in the non-structural and structural parts of the aircraft. Three manufacturing processes were recognised: rolling, extrusion and forging. The corrosion protection treatments applied during manufacturing of the aircraft parts were also examined, which revealed cladding with a thin aluminium foil, anodisation or the application of primer/paint. Based on typical examples of the alterations that occurred in the metal components, we demonstrate the importance of this original protection against the aggressiveness of the environment.
Published: 2022

7. Transmission Kikuchi Diffraction, a powerful imaging technique for nanoscale structural characterisation of cultural heritage materials

Author: Holé, Clément, Brunet, Magali, Joulié, Sébastien, Wallez, Gilles, Sciau, Philippe, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SHS.MUSEO]Humanities and Social Sciences/Cultural heritage and museology
Abstract: International audience
Published: 2022

8. Asymmetrical Cross-Sectional Buckling in Arc-Prepared Multiwall Carbon Nanotubes Revealed by Iodine Filling

Author: Abraao Cefas Torres-Dias, Anthony Impellizzeri, Emmanuel Picheau, Laure Noé, Alain Pénicaud, Christopher Ewels, Marc Monthioux, Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (Nantes Univ - EPUN), Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Centre de Recherche Paul Pascal (CRPP), Université de Bordeaux (UB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), ANR-16-CE24-0008,EdgeFiller,Remplissage sélectif des bords de nanotubes de carbone aplatis pour utilisation en nanoélectronique(2016), and ANR-20-CE08-0026,OPIFCat,Fluorures inorganiques poreux ordonnés comme catalyseurs hétérogènes efficients(2020)
Subjects: Condensed Matter::Materials Science, Physics::Atomic and Molecular Clusters, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], multiwalled carbon nanotube, electric arc, texture, iodine intercalation, transmission electron microscopy, modelling, coefficient of thermal expansion, General Medicine
Abstract: International audience; We report the intercalation of iodine chains in highly crystalline arc-discharge multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs), not in the central cavity but instead between the concentric graphene shells. High-resolution transmission electron microscopy demonstrated that the intercalation was asymmetric with respect to the longitudinal axis of the nanotubes. This filling is explained through the existence of asymmetric intershell channels which formed as the tubes shrank upon cooling after growth. Shrinkage occurred because the geometrically constrained equilibrium intershell spacing was higher at growth than room temperature, due to the highly anisotropic coefficient of thermal expansion of graphite (or graphene stacks). Computational modelling supported the formation of such cavities and explained why they all formed on the same side of the tubes. The graphene shells were forced to bend outward, thereby opening aligned intergraphene nanocavities, and subsequently allowing the intercalation with iodine once the tube ends were opened by oxidative treatment. These observations are specific to catalyst-free processes because catalytic processes use too low temperatures, but they are generally applicable in geometrically closed carbon structures grown at high temperatures and so should be present in all arc-grown MWCNTs. They are likely to explain multiple observations in the literature of asymmetric interlayer spacings in multiple-shell graphenic carbon structures.
Published: 2022
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9. Pollution and moisture infiltration effect assessment based on data-driven analysis for aircraft heritage protection

Author: Cyril Oswald, Michal Kuchař, Jaromír Fišer, Miroslav Khol, Ivana Oswaldová, Goran Simeunović, Tomáš Vyhlídal, Luc Robbiola, Magali Brunet, Cecilia Monticelli, Andrea Balbo, Cristina Chiavari, Carla Martini, Elena Bernardi, Elodie Guilminot, Jane Echinard, Oswald, Cyril, Kuchař, Michal, Fišer, Jaromír, Khol, Miroslav, Oswaldová, Ivana, Simeunović, Goran, Vyhlídal, Tomáš, Robbiola, Luc, Brunet, Magali, Monticelli, Cecilia, Balbo, Andrea, Chiavari, Cristina, Martini, Carla, Bernardi, Elena, Guilminot, Elodie, Echinard, Jane, Czech Technical University in Prague (CTU), Military History Institute Prague, Travaux et recherches archéologiques sur les cultures, les espaces et les sociétés (TRACES), École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Università degli Studi di Ferrara = University of Ferrara (UniFE), University of Bologna/Università di Bologna, Arc'Antique, and ANR-20-JPIC-0001,PROCRAFT,Protection et conservation du patrimoine aéronautique(2020)
Subjects: aircraft heritage, humidity, pollutants, monitoring, conservation, [SDE]Environmental Sciences, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Ambientale
Abstract: The paper deals with monitoring and analyzing the indoor environmental parameters through remote data collection to evaluate the pollution and moisture infiltration effects on aircraft heritage conservation. First, based on the meteorological and pollution data, the moisture penetration and airborne pollution infiltration into indoor spaces of a heritage site (hangar) with stored historic aircrafts are determined. The hangar under investigation is located in the Aviation museum Kbely, Prague, Czech Republic. The determination is performed by wet/dry cycles (fluctuations) evaluation and applying ISO 11844 methodology to outdoor pollution infiltration into the interior. Next, a time of wetness (ToW) is determined indoors according to ISO 9223, rather as an environmental than a surface parameter as dewing and exceeding high humidity level (approxl RH 80% at T>0 °C) are considered. The actual moisture adsorption onto polluted surfaces of aircraft artifacts is then dependent on the hygroscopic corrosion products developed. Such an adsorption prolongs actual surface ToW. In addition to ToW, even the deposition rate of indoor pollutants, particularly sulphur dioxide and chlorides, are considered and the atmosphere corrosivity is estimated by applying the ISO standardized statistical models for aluminium. The resulting iso-corrosivity figures out the aggressiveness of the hangar environment from the point of view of aircraft material susceptibility to corrosion and degradation.
Published: 2022
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10. Photolysis-Driven, Room Temperature Filling of Single-Wall Carbon Nanotubes

Author: Marc Monthioux, Jagjiwan Mittal, Virginie Serin, Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Subjects: Steric effects, Chloroform, Materials science, Electron energy loss spectroscopy, Photodissociation, Biomedical Engineering, Bioengineering, 02 engineering and technology, General Chemistry, Carbon nanotube, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, law.invention, Core (optical fiber), chemistry.chemical_compound, chemistry, Chemical engineering, Transmission electron microscopy, law, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], General Materials Science, Tube (fluid conveyance), 0210 nano-technology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: An alternative process for opening and filling single-wall carbon nanotubes (SWCNTs) based on UV photolysis is proposed. The filling of SWCNTs with MoCl5 and iodine were successfully achieved at room temperature after subjecting SWCNTs with MoCl5 or I₂ dissolved in chloroform to UV light for 6 hours. Transmission electron microscopy (TEM) and Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS) were used to characterise both the encapsulated materials and the host tube. A mechanism for the related opening and filling events is proposed, along with a possible yet unprecedented structure for the encapsulated MoCl5 material whose the peculiar polymeric configuration could be enforced by the steric constrains resulting from the limited, 1D cavity available in SWCNT core.
Published: 2019
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11. Raman study of Ming porcelain dark spots: Probing Mn‐rich spinels

Author: Philippe Sciau, Tiequan Zhu, Ariane Pinto, J. Groenen, Bing Zhao, Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sun Yat-Sen University [Guangzhou] (SYSU), Centre de recherche sur les civilisations de l'Asie Orientale (CRCAO), École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Collège de France (CdF (institution))-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Collège de France (CdF (institution))-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Subjects: Materials science, Spinel, Analytical chemistry, 02 engineering and technology, engineering.material, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, chemistry.chemical_compound, symbols.namesake, chemistry, Jacobsite, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], engineering, symbols, General Materials Science, 0210 nano-technology, Raman spectroscopy, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Spectroscopy, Hausmannite
Abstract: International audience
Published: 2019
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12. 2D (< 10 nm) sp3-C-rich carbon materials, possibly hydrogenated: A review

Author: Fabrice Piazza, Pascal Puech, Marc Monthioux, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ministry of Higher Education, Science and Technology of the Dominican Republic 2018- 2019 (Fondocyt No. 2018-2019-1A2-087 ), Ministry of Higher Educa- tion, Science and Technology of the Dominican Republic 2020-2021 (Fondocyt No. 2020-2021- 1A1-066), and CNRS International Research Project NEWCA
Subjects: Diamanoid, Nanocrystalline diamond, Chemistry (miscellaneous), Materials Science (miscellaneous), [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Materials Chemistry, Amorphous carbon, Diamane, Graphane
Abstract: International audience; While graphene has held the center stage in nanocarbon material research since its isolation in 2004, less attention has been paid to nanometer-thick carbon films in which at least part of the carbon atoms are sp 3-hybridized, whatever the crystallographic structure. However, because of their composition, structure, physical and chemical properties, those nanomaterials exhibit competitive features that should be considered for the development of future sustainable technologies based on 2D materials. The purpose of this review is to provide a snapshot of the main advances in the synthesis of sub-10 nm thick sp 3-C-rich films, which include amorphous carbon hydrogenated or not, nanocrystalline diamond films, graphane, diamanes and diamanoids. Physical properties and applications (i.e. existing or potential) are also highlighted.
Published: 2022
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13. Combining low and high electron energy diffractions as a powerful tool for studying 2D materials

Author: Pascal Puech, Fabrice Piazza, Iann C. Gerber, Marc Monthioux, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Université de Toulouse (UT)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratorio de Nanociencia-PUCMM, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), EUR grant NanoX n° ANR-17-EURE-0009, Programme des Investissements d’Avenir'MESCyT (2016–2017 and 2018 FONDOCyT programs), République Dominicaine, ANR-17-EURE-0009,NanoX,Science et Ingénierie à l'Echelle Nano(2017), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: Materials science, Stacking, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Molecular physics, law.invention, modelling, symbols.namesake, Electron diffraction, law, 0103 physical sciences, Atom, General Materials Science, 010302 applied physics, Sequence, Graphene, graphene, diamane, Stacking identification, General Chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 2D materials, Covalent bond, symbols, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], van der Waals force, 0210 nano-technology, Energy (signal processing)
Abstract: International audience; Two-dimensional (2D) materials are among the most studied ones nowadays, because of their unique properties. They are made of single-or few-atom-thick layers whose variation in the stacking sequence may result in a variety of crystallographic structures, whether they are assembled by van der Waals forces or covalently bonded. Although identifying both the number of layers and the stacking sequence is of an utmost importance because of the driving role these parameters have on the properties, there is currently no technique available to do so. We demonstrate here that combining low energy (1-10 keV) electron diffraction with the usual high energy (> 50 keV) electron diffraction on the same 2D object is able to fill the gap. We illustrate this by taking the examples of a variety of 2D materials, built from either a single type of atom with low Z-number such as graphene (C), or two types of atoms with low Z-number such as diamane (C 2 H), or two types of atoms with high Z-number such as MoS 2. Meanwhile, we propose a simplified method for comparing calculated patterns to experimental ones, and discuss the limitation of the technique.
Published: 2021
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14. Ultra-Thin Carbon Films: The Rise of sp 3 -C-Based 2D Materials?

Author: Piazza, Fabrice, Monthioux, Marc, Laboratorio de Nanociencia-PUCMM, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), EUR grant NanoX #ANR-17-EURE-0009, 'Programme des Investissements d’Avenir'MESCyT (2018-2019 FONDOCyT program), République Dominicaine, ANR-17-EURE-0009,NanoX,Science et Ingénierie à l'Echelle Nano(2017), Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2021
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15. Intense Raman D band without disorder in flattened carbon nanotubes

Author: Pascal Puech, Maxime Bayle, Anthony Impellizzeri, Bernard Humbert, Marc Monthioux, Christopher P. Ewels, Abraao Cefas Torres Dias, Alain Pénicaud, Hassan Saadaoui, Laure Noé, Emmanuel Picheau, Jean-Luc Duvail, D. V. Rybkovskiy, Ferdinand Hof, Jean-Yves Mevellec, Centre de Recherche Paul Pascal (CRPP), Université de Bordeaux (UB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Skolkovo Institute of Science and Technology [Moscow] (Skoltech), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), ANR-16-CE24-0008,EdgeFiller,Remplissage sélectif des bords de nanotubes de carbone aplatis pour utilisation en nanoélectronique(2016), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Materials science, General Physics and Astronomy, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, Carbon nanotube, 010402 general chemistry, Curvature, 01 natural sciences, Molecular physics, law.invention, symbols.namesake, D band, law, Distortion, Lattice (order), General Materials Science, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Graphene, General Engineering, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, chemistry, symbols, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], 0210 nano-technology, Raman spectroscopy, Carbon
Abstract: Above a critical diameter, single- or few-walled carbon nanotubes spontaneously collapse as flattened carbon nanotubes. Raman spectra of isolated flattened and cylindrical carbon nanotubes have been recorded. The collapse provokes an intense and narrow D band, despite the absence of any lattice disorder. The curvature change near the edge cavities activates a D band, despite framework continuity. Theoretical calculations based on Placzek approximation fully corroborate this experimental finding. Usually used as a tool to quantify defect density in graphenic structures, the D band cannot be used as such in the presence of a graphene fold. This conclusion should serve as a basis to revisit materials comprising structural distortion where poor carbon organization was concluded on a Raman basis. Our finding also emphasizes the different visions of a defect between chemists and physicists, a possible source of confusion for researchers working in nanotechnologies.
Published: 2021

16. Morphological and structural study of crystals in black-to-brown glazes of Yaozhou ware (Song dynasty) using imaging and spectroscopic techniques

Author: Shi Pei, Clement Hole, Fen Wang, Philippe Sciau, Jianfeng Zhu, Zhang Pei, Tian Wang, Hongjie Luo, Ren Zhao, Shaanxi University of Science and Technology, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Shanghai [Shanghai], Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: Materials science, Kiln, Analytical chemistry, 02 engineering and technology, engineering.material, Brown glaze, 01 natural sciences, law.invention, symbols.namesake, chemistry.chemical_compound, Raman microscopy, Optical microscope, law, 0103 physical sciences, Materials Chemistry, Ceramic, Microstructure, Magnetite, 010302 applied physics, Glaze, Spinel, ε-Fe2O3, 021001 nanoscience & nanotechnology, chemistry, visual_art, Ceramics and Composites, symbols, engineering, visual_art.visual_art_medium, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Yaozhou kilns, 0210 nano-technology, Raman spectroscopy
Abstract: International audience; The Yaozhou kiln complex (Shaanxi, China) is a famous black-to-brown ceramic production center due to its significant volume of production, long manufacturing history (from Tang Dynasty to Yuan Dynasty) and variety of decorations. In this work, four representative types of black-to-brown ware from the Yaozhou kilns were selected to study the morphology, structure and distribution of the precipitated crystals in the glazes using a series of imaging and analytical techniques (optical microscopy, XRF, SEM-EDS, TEM-EDS, μRS and UV-vis-IR). The results show that the rare metastable ε-Fe 2 O 3 phase, already observed in typical sauce glaze, was also detected in other types of brown glaze decorations, such as light brown stripes on a darker background or irregular brown spots on a black background. Cross-section analyses also showed a three well-separated layered crystalline distribution in the glazes of lighter brown colors as it has been noted in glazes from Qilizhen kilns. Raman analyses revealed that the crystals contained in third layer are of varying nature: ε-Fe 2 O 3 in the sauce glaze and magnetite in the light brown stripes. The peak shifts and line broadenings observed in the Raman spectra of ε-Fe 2 O 3 crystals were also investigated. They are the result of Al, Ti and Mg substitutions, which were identified using TEM-EDS. Such ionic substitutions would stabilize the metastable ε-Fe 2 O 3 crystals by increasing the cationic disorder. In addition, Mg-, Ca-and Fe-rich spinel crystals were observed for the first time in a black glaze of Yaozhou wares.
Published: 2021
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17. Synthesis and (some) applications of carbon-nanotube-supported pyrolytic carbon nanocones

Author: Paredes, Germercy, Seine, Grégory, Cours, Robin, Houdellier, Florent, Allouche, Hatem, Ondarçuhu, Thierry, Piazza, Fabrice, Monthioux, Marc, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratorio de Nanociencia, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique (CEMES-NeO), Interférométrie, In situ et Instrumentation pour la Microscopie Electronique (CEMES-I3EM), Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (Santiago, Dominican Republic)EUR grant NanoX n° ANR-17-EURE-0009, 'Programme des Investissements d’Avenir', ANR-17-EURE-0009,NanoX,Science et Ingénierie à l'Echelle Nano(2017), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra - PUCMM (DOMINICAN REPUBLIC), Nanoscience Research Laboratory, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Indian Carbon Society, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Nanotube, Atomic force microscopy, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Chemical vapor deposition, Science des matériaux, Carbon, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: Graphene-based cones with nanosized apex can be obtained by means of high temperature pyrolytic carbon deposition process using methane and hydrogen as gaseous feedstock and single carbon nanotubes as deposition substrates. Aside the cones, micrometer-sized carbon beads or fibre segments are deposited meanwhile which are a key morphological component for allowing handling and mounting the carbon cones and then using them for various applications. Based on both the literature dealing with pyrolytic carbon deposition processes and experimental observations, a peculiar deposition mechanism is proposed, involving the transient formation of pitch-like liquid phase droplets which deposit onto the individual carbon nanotubes. In this picture, it is believed that a key parameter is the ratio between the droplet and the nanotube diameters, respectively. The cone concentric texture and perfect nanotexture are shown by high resolution transmission electron microscopy, which allows interesting mechanical and conducting properties to be predicted. Correspondingly, applications of the carbon nanocones as electron emitters for cold-field electron sources on the one hand, and as probes for various modes of near-field microscopy on the other hand, have been tested.
Published: 2020

18. A new insight on the understanding of carbonisation and graphitisation mechanisms

Author: Puech, Pascal, Monthioux, Marc, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), EUR grant NanoX n° ANR-17-EURE-0009, 'Programme des Investissementsd’Avenir'., ANR-17-EURE-0009,NanoX,Science et Ingénierie à l'Echelle Nano(2017), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), and Indian Carbon Society
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2020

19. Comparison of long-term natural aging to artificial aging in Duralumin

Author: Benoit Malard, Joël Douin, Magali Brunet, Bénédicte Warot-Fonrose, Nicolas Ratel-Ramond, Philippe Sciau, Christophe Deshayes, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Interférométrie, In situ et Instrumentation pour la Microscopie Electronique (CEMES-I3EM), Physique de la Plasticité et Métallurgie (CEMES-PPM), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT), and ANR-17-EURE-0009,NanoX,Science et Ingénierie à l'Echelle Nano(2017)
Subjects: Materials science, Alloy, FOS: Physical sciences, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, engineering.material, 01 natural sciences, Isothermal process, Aluminium, 0103 physical sciences, Ultimate tensile strength, Composite material, Duralumin, 010302 applied physics, Condensed Matter - Materials Science, Materials Science (cond-mat.mtrl-sci), Intergranular corrosion, Engineering (General). Civil engineering (General), 021001 nanoscience & nanotechnology, Microstructure, chemistry, engineering, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Grain boundary, TA1-2040, 0210 nano-technology
Abstract: The understanding of long-term aging of aeronautical materials, in particular aluminium alloys used in the fuselage and structure of aircraft is of extreme importance for airline fleets. In this work, a plate from an old aircraft (Breguet) was retrieved and studied in terms of microstructure and mechanical properties. A comparison was made between this naturally-aged alloy and a modern alloy on which different artificial aging conditions were applied. The old alloy exhibits a precipitation of θ-Al2Cu at grain boundaries and of Ω-Al2Cu on dispersoids. This non-expected nanostructure for an alloy in T4 state was attributed to the heat that the plate experienced during the aircraft cycles. However, it is shown that this aging is reversible (after a solution treatment). Moreover, the very long time of outdoors exposure seems to have caused intergranular corrosion causing the early failure during tensile tests on some of the specimens. The artificial aging (low temperature, 100°C for up to 10,000h) applied on the modern 2017A alloy did not allow to reproduce the nanostructure of the old plate, meaning that isothermal conditions for artificial aging might not be appropriate in this case.
Published: 2020
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20. Raman evidence for the successful synthesis of diamane

Author: Fabrice Piazza, Iann C. Gerber, Marc Monthioux, Pascal Puech, Kelvin Cruz, Laboratorio de Nanociencia, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation Physique et Chimique (LPCNO), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), EUR grant NanoX n° ANR-17-EURE-0009, 'Programme des Investissementsd’Avenir'.CALMIP (Project p0812)GENCI-IDRIS, Grant No. 2020-A008096649MESCyT (2015, 2016, 2018 FONDOCyT programs), République Dominicaine, ANR-17-EURE-0009,NanoX,Science et Ingénierie à l'Echelle Nano(2017), Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Subjects: Materials science, Graphene, Radical, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, General Chemistry, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Photochemistry, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, law.invention, symbols.namesake, chemistry, law, symbols, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], First principle, General Materials Science, 0210 nano-technology, Raman spectroscopy, Carbon
Abstract: International audience; Diamane was prepared from the exposure of bi-layer graphene to H radicals produced by the hot-filament process. A sharp sp 3-bonded carbon stretching mode was observed by UV Raman spectroscopy while no sp 2-bonded carbon peak was simultaneously detected. This is the first time that Raman spectra of genuine diamane are reported, which, meanwhile, are the very first evidence for the successful synthesis of genuine diamane. First principle calculations support possible full hydrogenation and confirm the hydrogenated AB configuration to be the most stable one. We believe those results constitute a milestone in the path towards the synthesis of high-quality diamane and open the door to large-scale production.
Published: 2020
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21. Ceramic technology: how to characterize terra sigillata ware

Author: Corinne Sanchez, Philippe Sciau, Elisabetta Gliozzo, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Archéologie des Sociétés Méditerranéennes (ASM), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC), Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi di Siena = University of Siena (UNISI), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Ceramic mass production, 010506 paleontology, Archeology, Engineering, 060102 archaeology, [SHS.ARCHEO]Humanities and Social Sciences/Archaeology and Prehistory, business.industry, 06 humanities and the arts, 01 natural sciences, Construction engineering, Anthropology, visual_art, visual_art.visual_art_medium, 0601 history and archaeology, Red coating, Roman ceramics, Ceramic, Terra sigillata, business, Provenance and technology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; As part of the Topical Collection on the archaeometric study of ceramics, this paper focuses on terra sigillata ware. The main aims are to provide a review on the state of the art of the studies and to provide a guide to the most suitable analytical techniques. The text is divided into four main parts: (1) a brief archaeological introduction on the ancient production of terra sigillata; (2) a summary of the archaeometric studies carried out to date; (3) a reasoned list of the most suitable techniques for the investigation of the ceramic body and (4) an in-depth discussion on the most effective techniques for the study of the coating. The application of both destructive and non-destructive techniques is critically evaluated as well as the advantages and disadvantages provided by the different instrumentation, in terms of sample preparations and expected results.
Published: 2020
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22. Histoire des matériaux dans l'aéronautique : recherches communes et regards croisés

Author: Brunet, Magali, Juilliet, Clair, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), France, Amériques, Espagne – Sociétés, pouvoirs, acteurs (FRAMESPA), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SHS.HIST]Humanities and Social Sciences/History
Abstract: International audience; Les matériaux 1-qu'ils soient d'origine naturelle ou artificiels-et les progrès techniques des sociétés humaines sont intimement liés 2. L'aviation n'échappe pas à la règle : elle en est même l'exemple type. Cette aventure humaine et sociétale trouve sa source dans les temps les plus reculés, comme en témoignent le mythe de Dédale fabriquant pour son fils, Icare, des ailes faites de plumes et de cire 3 , l'automate (pigeon volant) d'Archytas de Tarente 4 au V e siècle avant J.-C., la tentative de vol d'Abbas Ibn Firnas dans l'Émirat de Cordoue vers 853 après J.-C., ou encore les machines volantes dessinées au XV e siècle par Leonard de Vinci 5. Les exemples de tentatives du vol humain ou de machines volantes autopropulsées sont nombreux. Les matériaux naturels comme le bois, la toile ou encore les cordes ont été à la base des premiers essais de machines volantes 6. Les métaux et leurs alliages 7 historiques, à savoir les alliages ferreux (aciers ou fontes), les alliages de cuivre (bronzes, laiton, etc.), ont rapidement été utilisés pour la fabrication des moteurs des « plus lourds que l'air 8 ». Si l'intégration de ces matériaux a permis aux précurseurs de l'aviation de faire les premiers essais au tournant du XX e siècle 9 , déclenchant ainsi les débuts de l'aéronautique 10 , ce n'est qu'à partir de la
Published: 2020

23. Indirect tail states formation by thermal-induced polar fluctuations in halide perovskites

Author: Maarten B. J. Roeffaers, Nripan Mathews, Ankur Solanki, Subodh Mhaisalkar, Pascal Puech, David Giovanni, Tze Chien Sum, Haifeng Yuan, Bo Wu, Michael Grätzel, Nur Fadilah Jamaludin, Yan Fong Ng, Qiang Xu, Johan Hofkens, Jianhui Fu, Julian A. Steele, School of Materials Science & Engineering, School of Physical and Mathematical Sciences, Energy Research Institute @ NTU (ERI@N), South China Normal University, Nanyang Technological University [Singapour], Catholic University of Leuven - Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Department of Chemistry [Leuven], Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Nanyang Technological University, Energy Research Institute at NTU (ERIAN), and Swiss Federal Institute of Technology at Lausanne (EPFL)
Subjects: 0301 basic medicine, CARRIER, General Physics and Astronomy, Physics::Optics, 02 engineering and technology, methylammonium, carrier, METHYLAMMONIUM, emission, TRIHALIDE, lcsh:Science, rashba, Multidisciplinary, Trihalide, radiative recombination, transition, band-gap, 021001 nanoscience & nanotechnology, Multidisciplinary Sciences, RASHBA, Chemical physics, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Science & Technology - Other Topics, Light emission, 0210 nano-technology, Lasing threshold, CHARGE SEPARATION, TRANSITION, Materials science, Electronic Properties And Materials, Band gap, Science, BAND-GAP, Halide, charge separation, Science::Physics [DRNTU], General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Article, LEAD, 03 medical and health sciences, Condensed Matter::Materials Science, trihalide, Lasers, LEDs And Light Sources, Spontaneous emission, Spectroscopy, Author Correction, Perovskite (structure), lead, Science & Technology, General Chemistry, 030104 developmental biology, RADIATIVE RECOMBINATION, lcsh:Q, EMISSION
Abstract: Halide perovskites possess enormous potential for various optoelectronic applications. Presently, a clear understanding of the interplay between the lattice and electronic effects is still elusive. Specifically, the weakly absorbing tail states and dual emission from perovskites are not satisfactorily described by existing theories based on the Urbach tail and reabsorption effect. Herein, through temperature-dependent and time-resolved spectroscopy on metal halide perovskite single crystals with organic or inorganic A-site cations, we confirm the existence of indirect tail states below the direct transition edge to arise from a dynamical Rashba splitting effect, caused by the PbBr6 octahedral thermal polar distortions at elevated temperatures. This dynamic effect is distinct from the static Rashba splitting effect, caused by non-spherical A-site cations or surface induced lattice distortions. Our findings shed fresh perspectives on the electronic-lattice relations paramount for the design and optimization of emergent perovskites, revealing broad implications for light harvesting/photo-detection and light emission/lasing applications., The weak effects induced by lattice disorder on the optoelectronic properties of halide perovskites still remain elusive. Here Wu et al. confirm the indirect transition tail states in perovskite crystals which explain their low photoluminescence quantum yield, dual emission peaks and difficulties in realizing lasing.
Published: 2019
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24. Initial stage of C60 cation formation in superacids

Author: Pascal Puech, Damien Tristant, Mourad Berd, Wolfgang Bacsa, G. Pillet, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Department of Physics, Applied Physics, and Astronomy [Troy], Rensselaer Polytechnic Institute (RPI), LECVE, Faculté des Sciences Exactes = Faculty of Exact Sciences (Université Aderrahmane Mira [Béjaïa]) (FSE), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Abderrahmane Mira [Béjaïa]
Subjects: [PHYS]Physics [physics], Reaction mechanism, Inorganic chemistry, General Physics and Astronomy, Sulfuric acid, 02 engineering and technology, Carbon nanotube, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Chlorosulfonic acid, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, law.invention, Ion, chemistry.chemical_compound, symbols.namesake, chemistry, law, Ionization, symbols, [CHIM]Chemical Sciences, Superacid, Physical and Theoretical Chemistry, 0210 nano-technology, Raman spectroscopy
Abstract: International audience; While superacids are solvents for individualizing carbon nanotubes, the behavior of insulating C 60 is different. The final ionization state depends on the superacid used. With chlorosulfonic acid, chlorination is observed while with fuming sulfuric acid, sulfonation has been reported. Both reactions are fast and it is important to characterize the first step to understand the involved reaction mechanisms. Employing Raman spectroscopy and first-principles calculations, we show that C 60 + is present with chlorosulfonic acid and surprisingly C 60 2+ ions are predominantly formed during the first seconds after immersion in fuming sulfuric acid.
Published: 2018
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25. Resolving the Framework Position of Organic Structure-Directing Agents in Hierarchical Zeolites via Polarized Stimulated Raman Scattering

Author: Guillaume Fleury, Julian A. Steele, Tatsuya Okubo, Maarten B. J. Roeffaers, Sye Hoe Keoh, Pascal Puech, Watcharop Chaikittisilp, Koki Muraoka, Franck Jolibois, Iann C. Gerber, Catholic University of Leuven - Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), The University of Tokyo (UTokyo), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Materials science, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, Characterization (materials science), symbols.namesake, Chemical physics, Position (vector), Organic structure, Microscopy, symbols, Molecular distribution, Molecule, General Materials Science, Physical and Theoretical Chemistry, 0210 nano-technology, Zeolite, Raman scattering
Abstract: International audience; The direct synthesis of hierarchically intergrown silicalite-1 can be achieved using a specific diquaternary ammonium agent. However, the location of these molecules in the zeolite framework, which is critical to understand the formation of the material, remains unclear. Where traditional characterization tools have previously failed, herein we use polarized stimulated Raman scattering (SRS) microscopy to resolve molecular organization inside few-micron-sized crystals. Through a combination of experiment and first-principles calculations, our investigation reveals the preferential location of the templating agent inside the linear pores of the MFI framework. Besides illustrating the attractiveness of SRS microscopy in the field of material science to study and spatially resolve local molecular distribution as well as orientation, these results can be exploited in the design of new templating agents for the preparation of hierarchical zeolites
Published: 2018
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26. Unveiling the existence and role of a liquid phase in a high temperature (1400 °C) pyrolytic carbon deposition process

Author: Germercy Paredes, Thierry Ondarçuhu, Fabrice Piazza, Marc Monthioux, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Laboratorio de Nanociencia-PUCMM, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, and Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra
Subjects: Chemical process, Materials Science (miscellaneous), chemistry.chemical_element, Wetting, 02 engineering and technology, Carbon nanotube, Chemical vapor deposition, 010402 general chemistry, 7. Clean energy, 01 natural sciences, law.invention, Pyrolytic carbon, law, Materials Chemistry, Deposition (phase transition), QD1-999, Carbonization, CVD, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, Chemistry, chemistry, Chemical engineering, Nanoscale, 13. Climate action, Chemistry (miscellaneous), [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Graphene, 0210 nano-technology, Carbon
Abstract: International audience; Based on experiments aiming at depositing pyrolytic carbon onto carbon nanotubes by means of a chemical vapor deposition (CVD) process at 1400 °C, the work we report here demonstrates that the deposition involves the transient formation of a liquid phase (here organic), and that wetting physics is still able to apply in spite of the high temperature and the nanoscale, i.e. , far beyond the condition range usually investigated. This was unexpected, because the high temperature makes all the physical and chemical processes involved transitory, including the fact that the liquid turns itself into solid carbon because of the ongoing carbonization process. The observations provide an estimate of the time scales of the involved processes, as they have to be short enough to complete in spite of the high temperature conditions. From a practical point of view, as the resulting material is a solid, all-graphenic carbon, the work demonstrates that using wetting physics in high temperature CVD can be a way to dramatically modify the surface energetics and the nano/microscale morphology of carbon nanofilaments. The statement is assumed to also apply to other chemical systems.
Published: 2021
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27. Determining the structure of graphene-based flakes from their morphotype

Author: Thania C. Cazares-Huerta, Mathias Kobylko, Yu Wang, Alain Pénicaud, Marc Monthioux, Laure Noé, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire de Physique des Solides (LPS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Centre de Recherche Paul Pascal (CRPP), Université de Bordeaux (UB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-10-BLAN-1003,GRAAL,Solutions, biocapteurs et matériaux à base de graphène(2010), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Diffraction, Materials science, Graphene, Stacking, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 02 engineering and technology, General Chemistry, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, law.invention, Crystallography, Chemical physics, Transmission electron microscopy, law, General Materials Science, 0210 nano-technology
Abstract: International audience; Graphene-based flakes of various origins were investigated by transmission electron microscopy. Foreach of them, the morphotype was described, and then both the related structure (stacking type) andnanotexture (degree of perfection of the graphene layers) were described as well. Two kinds of clearly discriminated morphotypes were found (‘crumpled’ and ‘folded’), for objects with similar overall dimensions (in the range of several micrometers large) and similar multi-graphene nature (with the number of stacked graphene layers in the range of 2e15, sometimes more). It is found that the morphological discrepancies relate to the structural discrepancies. Typically, whether the structure is either turbostratic or graphitic makes the flake morphotype be either crumpled or folded, as a consequenceof preferred folding directions related to lattice periodicities. In this regard, structure prevails over nanotexture. This strict relationship implies that the 2D (turbostratic) or 3D (graphitic) nature of the stacking in graphene-based flakes whose determination usually requires diffraction studies may be merely deduced from low magnification images of their morphotypes.
Published: 2017
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28. Comments on: 'Structure evolution mechanism of highly ordered graphite during carbonization of cellulose nanocrystals' by Eom et al. [Carbon 150 (2019) 142–152]

Author: Marc Monthioux, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: Materials science, Carbonization, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, General Chemistry, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, Cellulose nanocrystals, chemistry, Chemical engineering, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], medicine, General Materials Science, Graphite, medicine.symptom, 0210 nano-technology, Carbon, Mechanism (sociology), Confusion
Abstract: International audience; This is a comment on the conclusions of the paper by Eom et al. mostly because they could introduce a confusion in the understanding and right use of the vocabulary specific of carbon materials and the carbonization mechanisms.
Published: 2020
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29. Unravelling oxygen driven α to β phase transformation in tungsten

Author: Shambhu Nath Jha, Virginie Serin, Aloke Kanjilal, Anil K. Sinha, Sudipta Roy Barman, Ashok Kumar Yadav, Vijay Kumar, Sébastien Joulié, Mohammad Balal, Alain Claverie, Ananya Chattaraj, Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme (CEMES-MEM), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Subjects: Materials for devices, Materials science, Absorption spectroscopy, lcsh:Medicine, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, Tungsten, 01 natural sciences, Oxygen, Article, X-ray photoelectron spectroscopy, Impurity, Ab initio quantum chemistry methods, Phase (matter), 0103 physical sciences, lcsh:Science, Condensed-matter physics, Theory and computation, 010302 applied physics, Nanoscale materials, Multidisciplinary, lcsh:R, 021001 nanoscience & nanotechnology, chemistry, Chemical physics, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], lcsh:Q, Limiting oxygen concentration, 0210 nano-technology
Abstract: Thin films of β-W are the most interesting for manipulating magnetic moments using spin–orbit torques, and a clear understanding of α to β phase transition in W by doping impurity, especially oxygen, is needed. Here we present a combined experimental and theoretical study using grazing incidence X-ray diffraction, photoelectron spectroscopy, electron microscopy, and ab initio calculations to explore atomic structure, bonding, and oxygen content for understanding the formation of β-W. It is found that the W films on SiO2/Si have 13–22 at.% oxygen in A15 β structure. Ab initio calculations show higher solution energy of oxygen in β-W, and a tendency to transform locally from α to β phase with increasing oxygen concentration. X-ray absorption spectroscopy also revealed local geometry of oxygen in β-W, in agreement with the simulated one. These results offer an opportunity for a fundamental understanding of the structural transition in α-W and further development of β-W phase for device applications.
Published: 2020
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30. Towards a better understanding of the structure of diamanoïds and diamanoïd/graphene hybrids

Author: Marc Monthioux, Iann C. Gerber, Pascal Puech, Fabrice Piazza, Nanoscience Research Laboratory, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ministry of Higher Education, Science and Technology of the Dominican Republic (2010-2011, 2012, 2015 and 2016-2018 FONDOCyT programs)., GENCI-CINES and GENCI-IDRIS Grant No. 2019-A006096649., ANR-17-EURE-0009, French Embassy in the Dominican Republic, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra, Dominican Republic, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Subjects: Materials science, Graphene, Stacking, 02 engineering and technology, General Chemistry, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, law.invention, symbols.namesake, Electron diffraction, Chemical physics, law, Stress relaxation, symbols, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], General Materials Science, Density functional theory, 0210 nano-technology, Infrared microscopy, Bilayer graphene, Raman spectroscopy
Abstract: Hot-filament process was recently employed to convert, totally or partially, few-layer graphene (FLG) with Bernal stacking into crystalline sp3–C layers at low pressure. The result reported earlier relies on Raman spectroscopy and Fourier transform infrared microscopy. As soon as the number of graphene layers in the starting FLG is higher than 2-3, the sp2–C to sp3–C conversion is partial only, due to the prevalent Bernal stacking sequence. We report new evidences confirming the sp2–C to sp3–C conversion from electron diffraction at low energy, Raman spectroscopy and Density Functional Theory (DFT) calculations. Partial sp2–C to sp3–C conversion generates couples of twisted, superimposed coherent domains (TCD), supposedly because of stress relaxation, which are evidenced by electron diffraction and Raman spectroscopy. TCDs come with the occurrence of a twisted bilayer graphene feature located at the interface between the upper diamanoid domain and the non-converted graphenic domain underneath, as evidenced by a specific Raman signature consistent with the literature. DFT calculations show that Raman T peak originates from a combination of the sp3–C stretching mode of a sp3–C layer with the optical out-of-plane mode of a graphene layer; both layers being sandwiched between a highly hydrogenated sp3–C surface and the underneath unconverted graphene layer(s).
Published: 2020
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31. Micro-structural study of Yaozhou celadons (Tang to Yuan Dynasty): probing crystalline and glassy phases

Author: Zhen Sang, Pei Zhang, Pu Chen, Fen Wang, Philippe Sciau, Minli Wang, Tian Wang, Shaanxi University of Science and Technology, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: 010302 applied physics, Materials science, Metallurgy, Glaze, 02 engineering and technology, 021001 nanoscience & nanotechnology, Technological evolution, [SHS.MUSEO]Humanities and Social Sciences/Cultural heritage and museology, 01 natural sciences, Celadon, symbols.namesake, Green color, Yaozhou kiln, 0103 physical sciences, Glassy matrix, Raman spectroscopy, Materials Chemistry, Ceramics and Composites, symbols, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], 0210 nano-technology, Spectroscopy, Microstructure, Cultural heritage material
Abstract: International audience; The Yaozhou kiln complex is a representative production center of ancient northern China, famous for the celadon production. In this work, bubbles, glassy matrix and residual crystals of celadon glazes produced from the Tang to Yuan Dynasty were analyzed by using optical microscopy, Raman spectroscopy and scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS). The results revealed that the Song, Jin and Yuan productions present bigger bubble and higher area ratios of the Si-O bending over stretching modes than the Tang and Wudai productions. This is consistent with firings at higher temperatures during Song, Jin and Yuan Dynasties. It is also in agreement with the historical studies, which revealed the change from wood-firing to coal-firing during Song Dynasty. The observation of calcium phosphate in Yaozhou productions indicated that the glaze ash had been used. No iron-based particle was identified by Raman spectroscopy in the glazes of all periods. The green color is certainly due to iron ion dispersed in the glassy matrix. Our study also confirmed no significant change in glaze raw materials used for Yaozhou productions from Tang to Yuan Dynasty.
Published: 2020
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32. Mechanisms of the sp2-C to sp3-C conversion during the low temperature, low pressure synthesis of diamane and diamanoïds from graphene

Author: Piazza, Fabrice, Puech, Pascal, Gerber, I.C., Gough, Kathleen, Paredes, Germercy, Monthioux, Marc, Nanoscience Research Laboratory, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), University of Manitoba [Winnipeg], Raul Arenal, INA, Zaragoza, Espagne, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

33. Etude des premiers alliages légers pour l'aéronautique: une approche interdisciplinaire aux intérêts multiples

Author: Brunet, Magali, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2019

34. Low temperature, low pressure conversion of graphene into diamanoïds

Author: Piazza, Fabrice, Monthioux, Marc, Gough, Kathleen, Puech, Pascal, Gerber, I.C., Arenal, Raul, Paredes, Germercy, Nanoscience Research Laboratory, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), University of Manitoba [Winnipeg], Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), University of Zaragoza - Universidad de Zaragoza [Zaragoza], Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

35. Preserving Aviation Heritage: The Need for an Approach Based on Materials Analysis

Author: Brunet, Magali, Robbiola, Luc, Sciau, Philippe, Drieux-Daguerre, Monique, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Travaux et recherches archéologiques sur les cultures, les espaces et les sociétés (TRACES), École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Materia Viva, Laboratoire de restauration-conservation, Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: aluminium alloys, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], aeronautical materials, multiscale analysis, [SHS.MUSEO]Humanities and Social Sciences/Cultural heritage and museology, industrial heritage
Abstract: International audience; Most of the metals used in aircraft construction are aluminium alloys. These alloys, poorly investigated for conservation purposes, require specific characterisation due to the presence of intermetallic precipitates at various length scales influencing mechanical properties and resistance to corrosion, and because of different surface treatments. This study undertook an investigation into the different aluminium alloy parts of a currently renovated Breguet aircraft and, as a result, revealed the need to research and characterise these materials. An adapted methodological approach was used and the results of the materials characterisation focused on the main materials and on the corroded surfaces. Alongside performing material analysis, archival documents were used to provide additional and complementary historical data. From this, it was concluded that a specific understanding of the alteration processes in aluminium alloys is required in order to develop conservation strategies.
Published: 2019

36. Why some carbons may or may not graphitize? The point of view of thermodynamics

Author: Patrice Chartrand, Gervais Soucy, Aïmen E. Gheribi, Marc Monthioux, Philippe Ouzilleau, École Polytechnique de Montréal (EPM), Université de Sherbrooke (UdeS), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), American Carbon Society, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: Work (thermodynamics), Materials science, Hydrogen, Carbonization, chemistry.chemical_element, Thermodynamics, 02 engineering and technology, General Chemistry, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, Oxygen, 0104 chemical sciences, chemistry, Phenomenological model, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], General Materials Science, Crystallite, Graphite, 0210 nano-technology, Carbon, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: Not all carbons graphitize in equal measure. Some will develop a structure which approaches the one of perfect graphite (graphitizable carbons) upon heat treatment, while others will not (non-graphitizable carbons). The present work develops a phenomenological model for the conceptual understanding of graphitizability (capacity to graphitize). To support this model, a mathematical formalism, inspired from thermodynamics, is proposed to calculate the Ultimate Graphitizability ( η g ) of some graphitizable and non-graphitizable carbon materials. η g is the average interlayer spacing ( d 002 ) of a graphenic carbon following graphitization at ∼ 3400 K . η g can be estimated assuming a topological graphitization mechanism operating between 1700 K and 3400 K . Two independent variables define η g : d 002 ( T α ) and d 002 ( T β ) . T α and T β are arbitrarily selected temperatures between 1700 K and 2550 K (the graphitization threshold). In order to better understand the parameters affecting d 002 ( T α ) and d 002 ( T β ) , new carbonization/graphitization experimental results are presented. These suggest that d 002 ( T α ) and d 002 ( T β ) are correlated to the oxygen/hydrogen composition ratio and the relative mesoscale crystallite orientation of some graphitizable carbons following the end of primary carbonization.
Published: 2019
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37. Spectroscopic evidences for the low temperature, low pressure conversion of graphene into diamanoïds

Author: Piazza, Fabrice, Monthioux, Marc, Gough, Kathleen, Puech, Pascal, Gerber, I.C., Paredes, Germercy, Nanoscience Research Laboratory, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), University of Manitoba [Winnipeg], Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), American Carbon Society, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

38. Why some carbons may or may not graphitize? Interpreting graphitization data with a phenomenological model inspired from thermodynamics

Author: Ouzilleau, Philippe, Gheribi, Aimen E., Chartrand, Patrice, Soucy, Gervais, Monthioux, Marc, École Polytechnique de Montréal (EPM), Centre for Research in Computational Thermochemistry, Université de Sherbrooke (UdeS), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), American Carbon Society, Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

39. The power of dark-field

Author: Monthioux, Marc, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), American Carbon Society, Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

40. Les nanoformes de carbone

Author: Monthioux, Marc, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2019

41. New evidences of diamane synthesis

Author: Piazza, Fabrice, Monthioux, Marc, Puech, Pascal, Gerber, I.C., Gough, Kathleen, Laboratorio de Nanociencia, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Department of Chemistry, University of Manitoba, PUCMM-CNRS Research Convention, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and University of Manitoba [Winnipeg]
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract: International audience
Published: 2019

42. Comparison of aluminium alloys from aircraft of four nations involved in WWII conflict using multiscale analyses and archival study

Author: Ouissi, Toufa, Collaveri, Gilles, Sciau, Philippe, Olivier, Jean-Marc, Brunet, Magali, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aerocherche, France, Amériques, Espagne – Sociétés, pouvoirs, acteurs (FRAMESPA), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), and Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: mechanical characterization, military aircraft heritage, electron microscopy, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Aluminium alloys
Abstract: International audience; Aluminium alloys are very interesting witnesses of the industrial and technical developments; the first ever been developed is Duralumin, a light metal with good mechanical properties . In the 1930s, the rise of nationalism stimulated R&D, generating various aluminium alloys. This work focuses on two versions of aluminium alloys, collected from crashed WWII fighters: P51 Mustang(US), Dewoitine D520 (FR), Messerschmitt Bf109 (DE), and Lancaster (UK). The first version with magnesium content below or equal to 1wt% and the second with higher magnesium content (1.5wt% ), were identified as 17S, 24S in the US; Duralumin, Duralumin FR in France ; AlCuMg1, AlCuMg2 in Germany and Hiduminium DU Brand, Hiduminium 72 in the UK. This study uses a multiscale approach and historical research complimented by analyses, allows a comparison and a better knowledge of the alloys used in each nations: their chemical composition, designations, microstructure, & mechanical properties.This work helps documenting collections exhibited in the Museum Aeroscopia in Toulouse. It could help create a database on materials used in ancient aircraft. It is also useful to a wider audience: curators working on the conservation or restoration of aircraft from that time.The evolution of the materials over time will be studied to assess if the war had an impact on the use of material, and if there were any shortages involving significant changes in the alloys composition. Eventually, this work is the first step towards evaluating the impact of the materials and their development on the performances of the aircrafts.
Published: 2019

43. Study of Post-World War II French Aeronautical Aluminium Alloy and Coatings: Historical and Materials Science Approach

Author: Philippe Sciau, Christophe Deshayes, Magali Brunet, Jean-Marc Olivier, Audrey Cochard, Chantal Brouca-Cabarrecq, Luc Robbiola, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Travaux et recherches archéologiques sur les cultures, les espaces et les sociétés (TRACES), École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), France, Amériques, Espagne – Sociétés, pouvoirs, acteurs (FRAMESPA), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and ANR-17-EURE-0009,NanoX,Science et Ingénierie à l'Echelle Nano(2017)
Subjects: Local history, 060102 archaeology, 010401 analytical chemistry, World War II, aeroplanes, conservation, aeronautical heritage, 06 humanities and the arts, coatings, Space (commercial competition), [SHS.MUSEO]Humanities and Social Sciences/Cultural heritage and museology, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, Visual arts, visual_art, aluminium alloys, 11. Sustainability, Aluminium alloy, visual_art.visual_art_medium, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], 0601 history and archaeology
Abstract: International audience; In many countries, collections of ancient aircraft, conserved in Air and Space museums or local associations, reflect the importance of a national or local history. Mostly parked outdoor, aircraft suffer from important corrosion requiring conservation operations. During renovation, metallic parts are often replaced by association members. This can lead to a major loss of information since industrial archives dealing with materials and processes were not necessarily conserved. However, if these elements can be considered, they could be a fundamental source of information on the materials originally used and of the technical history of aeronautics. This work reports a thorough study of aluminium-based alloys parts collected on a Breguet aeroplane dating from the 1950s, during its recent renovation. Thanks to an approach coupling multi-scale material characterisation and researches in archives, information on the industrial know-hows are revealed. Several historic grades of aluminium-based alloys were found, namely A-U4G, A-U4G1 and A-U3G, depending on the role of the part. Similarly, different protective coatings were identified (anodic oxidation, primers and paintings), depending on the role of the metallic part and its location in the plane. The knowledge of the materials from bulk to the coated surface is necessary for a good conservation practice of the aeronautics heritage artefacts. Related documents and archives also help fundamentally the understanding of such complex cultural heritage systems.
Published: 2019
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44. Low temperature, low pressure conversion of graphene into diamanoïds

Author: Piazza, Fabrice, Monthioux, Marc, Gough, Kathleen, Puech, Pascal, Gerber, I.C., Paredes, Germercy, Nanoscience Research Laboratory, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Manitoba [Winnipeg], Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

45. Raman amplifié par effet de pointe sur des nanotubes alignés

Author: Kundu, Anirban, Monthioux, Marc, Kandara, Mariem, Weber, Sébastien J., TAHIR, S., JOURDAIN, Vincent, Puech, Pascal, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Charles Coulomb (L2C), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), M. Monthioux, P. Puech, I. Gerber (Toulouse), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

46. Modélisation des nanotubes de carbone dogbones avec les techniques ab initio

Author: Impellizzeri, Antonio, Ewels, Christopher P., Picheau, Emmanuel, Penicaud, Alain, Torres Dias, Abraao Cefas, Puech, Pascal, Monthioux, Marc, Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Centre de Recherche Paul Pascal (CRPP), Université de Bordeaux (UB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), M. Monthioux, P. Puech, I. Gerber (SFEC, Toulouse), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

47. Spectroscopies optiques des diamanoïdes

Author: Piazza, Fabrice, Puech, Pascal, Monthioux, Marc, Gerber, I.C., Paredes, Germercy, Nanoscience Research Laboratory, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), M. Monthioux, P. Puech, I. Gerber (SFEC, Toulouse), Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

48. Pourquoi certains carbones graphitent ou ne graphitent pas ? Une interprétation phénoménologique inspirée de la thermodynamique

Author: Ouzilleau, Philippe, Gheribi, Aimen E., Chartrand, Patrick, Soucy, Gervais, Monthioux, Marc, École Polytechnique de Montréal (EPM), Université de Sherbrooke (UdeS), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2019

49. Un transistor à effet de champ à base de nanorubans de graphène avec les bords remplis

Author: Torres Dias, Abraao Cefas, Masseboeuf, Aurélien, Lassagne, Benjamin, Puech, Pascal, Monthioux, Marc, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), M. Monthioux, P. Puech, I. Gerber (Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

50. Low temperature, pressureless sp2 to sp3 transformation of ultrathin, crystalline carbon films

Author: Iann C. Gerber, Pascal Puech, Marc Monthioux, Fabrice Piazza, Germercy Paredes, Kathleen M. Gough, Richard Wiens, Cristhofer Ozoria, Nanoscience Research Laboratory, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), University of Manitoba [Winnipeg], Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Subjects: Fullerene, Materials science, chemistry.chemical_element, Lonsdaleite, 02 engineering and technology, Carbon nanotube, engineering.material, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, law.invention, symbols.namesake, law, General Materials Science, Graphene, Diamond, General Chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, Carbon film, chemistry, Chemical engineering, engineering, symbols, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], 0210 nano-technology, Raman spectroscopy, Carbon
Abstract: International audience; Nanosized and crystalline sp3-bonded carbon materials were prepared over large surface areas up to ∼33 × 51 μm2 from the exposure of few-layer graphene (FLG) to H radicals produced by the hot-filament process at low temperature (below 325 °C) and pressure (50 Torr). Hybrid materials were also obtained from the partial conversion of FLG. sp3-C related peaks from diamond and/or lonsdaleite and/or hybrids of both were detected in UV and visible Raman spectra. CH bonding was directly detected by Fourier Transform Infrared (FTIR) microscopy over an area of ∼150 μm2 and one single component attributed to sp3-CH mode was detected in the CH stretching band showing that carbon is bonded to one single hydrogen and strongly suggesting that the sp3-C materials obtained are ultrathin films with basal planes hydrogenated. The experimental results are compared to computational predictions and comprehensively discussed. Those materials constitute new synthetic carbon nanoforms after fullerenes, nanodiamonds, carbon nanotubes and graphene. This opens the door to new research in multiple areas for the development of new potential applications and may have wide scientific impact, including for the understanding of extraterrestrial diamond-related structures and polytype formation mechanism(s).
Published: 2019
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