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Meriam Ben Khedim lauréate du prix de thèse Bernard Coqblin 2017 !

Remise du prix B. Coqblin à Meriam Ben Khedim le 8 décembre 2017 par Bertrand Lenoir, directeur du GIS-GDR « Thermoélectricité » ; (à droite) image MEB qui a permis à Meriam de remporter le concours photo « NanoArt » de novembre 2015

A l’occasion des journées du Groupement d’Intérêt Scientifique "Thermoélectricité" qui se sont déroulées à l’Université de Montpellier du 6 au 8 décembre 2017 sur le campus "Saint-Priest", Meriam Ben Khedim s’est vue décerner le prix Bernard Coqblin 2017. Ce prix récompense la meilleure thèse sur la thématique thermoélectricité.

Meriam a effectué son travail de thèse à l’Institut Néel, en collaboration avec STMicroelectonics Rousset, sous la direction de Daniel Bourgault (MCBT, TPS, directeur) et Laurent Cagnon (QUEST, MNM, co-encadrant) ainsi que Valérie Serradeil (STMicro). Sa thèse intitulée « Etude de nanofils électrodéposés de Bi2-xSbxTe3 et Bi2Te3-xSex et de leur intégration dans des modules thermoélectriques” a été soutenue le 9 décembre 2016 à l’Institut Néel.

Son objectif était d’explorer le potentiel de nanofils de matériaux thermoélectriques à base de (Bi, Sb, Te, Se) pour la conversion de la chaleur en puissance électrique au voisinage de la température ambiante. L’enjeu était de développer des sources de puissance électrique miniaturisées et autonomes pour alimenter les objets connectés. De plus, les matériaux thermoélectriques de basse dimensionnalité suscitent un grand intérêt. Ils devraient en effet conduire à une diminution de la conductivité thermique, et pourraient être utilisés dans des micro-dispositifs. Dans ce contexte, les travaux de recherche ont consisté en premier lieu à optimiser la croissance par voie électrochimique de réseaux de nanofils thermoélectriques de type n (Bi2Te3-xSex) et de type p (BixSb2-xTe3) dans des membranes d’alumine nanoporeuses. La structure de ces nanofils a été caractérisée et corrélée à leurs propriétés thermoélectriques. Parmi les techniques utilisées pour les mesures des performances thermoélectriques de ces structures 1D, une nouvelle méthode de caractérisation du transport électrique sur fil unique dans sa membrane par « nanoprobing » a été développée. La conductivité thermique a aussi été estimée sur des fils dans leurs membranes avec la méthode 3. Les nanofils de type n présentent des résistivités plus faibles que le massif de l’ordre de 0,3 mΩ.cm² avec un ZT de 0,12. Le deuxième volet de ces travaux a porté sur la réalisation de prototypes de thermogénérateurs à base de réseaux de nanofils sur des substrats rigides et souples avec une optimisation des résistances de contact électrique (métal / thermoélectrique). Les résultats ont montré que l’utilisation de nanofils dans leur membrane est tout à fait envisageable pour le développement de thermo-générateurs dont la puissance maximale est estimée à 56,5 μW avec seulement trois jambes.

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