Pnicture de magnésium thermoélectriques

L’objectif est de développer des matériaux thermoélectriques à base de Mg₃(Sb,Bi)₂, de type structural CaAl₂Si₂, capables de constituer une alternative crédible aux alliages à base de Bi₂Te₃, aujourd’hui dominants mais reposant sur un élément critique et coûteux. Le projet vise une optimisation globale intégrant les performances thermoélectriques, la stabilité chimique et thermique, ainsi que les propriétés mécaniques, en cohérence avec les contraintes d’intégration dans des modules Peltier ou des générateurs thermoélectriques fonctionnant à proximité de la température ambiante.

La stratégie scientifique repose sur une approche combinant synthèses contrôlées, ingénierie de la microstructure (taille de grains, texture, défauts), dopage ciblé et caractérisations avancées. Elle permettra d’établir des relations solides entre composition, structure, anisotropie, mécanismes de transport et vieillissement. Un objectif chiffré ambitieux est fixé : atteindre un facteur de mérite moyen ZT ≥ 0,7 entre 300 et 400 K, tout en garantissant une stabilité à long terme compatible avec des applications réelles.

Au niveau local, le projet bénéficie des plateformes de pointe et de l’expertise reconnue du CRISMAT en science des matériaux et thermoélectricité. Au niveau national et international, il se positionne dans un champ de recherche très compétitif, en interaction avec plusieurs équipes de référence travaillant sur les phases de Zintl et les composés Mg₃Sb₂. Par son accent mis sur le refroidissement thermoélectrique durable et l’étude approfondie de la stabilité, ce projet vise à renforcer la visibilité internationale du laboratoire et à contribuer au développement de technologies énergétiques plus sobres et robustes.

voir: https://crismat.cnrs.fr/

Master en chimie des matériaux, chimie du solide ou équivalent. Bonnes compétences en communication écrite et orale, esprit critique et capacité à travailler en équipe.