Pérovskites halogénées et matériaux hybrides luminescents à fusion congruente

Halide perovskites and luminescent hybrid materials with congruent melting property

• Auteur / Autrice : Clémence Cazals
• Direction : Nicolas Mercier, Romain Gautier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux
• Date : Soutenance le 17/10/2025
• Etablissement(s) : Angers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : MOLTECH-Anjou (Angers ; 2004-....) - MOLTECH-Anjou
• Jury : Président / Présidente : Emmanuelle Deleporte
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sandrine Perruchas
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Dmitry Aldakov, George Volonakis
• DOI : 10.70675/a0d2bb2cz18a7z406bzaffdze4f82dc23ecd

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pérovskites

Matériaux hybrides

Photoluminescence

Optoélectronique

Fusion (chimie physique)

Points de fusion

Chiralité (physique)

Mots clés libres

Pérovskite halogénée

Emission blanche

Pérovskite sans plomb

Emission dépendante de l’excitation

Chiralité

Fusion Congruente

Halide perovskite

Hybrid materials

White emission

Lead-Free perovskites

Excitation dependent emission

Chirality

Photoluminescence

Congruent Melting

Résumé

Les pérovskites hybrides suscitent un intérêt croissant en optoélectronique en raison de leurs remarquables propriétés de photoluminescence. Toutefois, la plupart des pérovskites hybrides sont composées de plomb étant toxique (composé CMR (Cancérigène, Mutagène et/ou Reprotoxique)) ce qui limite leur développement à grande échelle. Cette thèse est dédiée à l’élaboration de matériaux hybrides halogénés luminescents à fusion congruente en priorisant les matériaux sans plomb comme les iodocuprates. Le travail s’articule autour de plusieurs axes : (i) l’étude structurale et d’émission de phases pérovskites hybrides au plomb, y compris des polymorphes et des synthèses à l’état fondu via un robot automatisé ; (ii) l’élaboration de nouveaux iodocuprates à structures 1D et 2D montrant des émissions dépendantes de la longueur d’onde d’excitation ; (iii) la synthèse de matériaux hybrides 0D à base de cuivre(I) et d’indium (III), et enfin (iv) l’investigation de phases chirales pour leurs propriétés de photoluminescence circulairement polarisée (CPL).Ces travaux contribuent à la compréhension des relations structure-propriétés et ouvrent la voie à de nouveaux matériaux durables, non toxiques et performants pour des applications dans l’éclairage et l’affichage.

Hybrid perovskites are attracting increasing interest in optoelectronics due to their remarkable photoluminescence properties. However, most hybrid perovskites contain lead, which is toxic (classified as a CMR substance – Carcinogenic, Mutagenic, and/or Reprotoxic), limiting their large-scale development.This thesis is dedicated to the development of luminescent hybrid halide materials with congruent melting property, prioritizing lead-free materials such as iodocuprates. The work is structured around several key areas: (i) structural and emission studies of lead-based hybrid perovskite phases, including polymorphs and molten state syntheses using an automated robot ; (ii) the development of new 1D and 2D iodocuprates exhibiting excitation-wavelength-dependent emissions; (iii) the synthesis of 0D hybrid materials based on copper(I) and indium(III); and finally, (iv) the investigation of chiral phases for their circularly polarized photoluminescence (CPL) propertiesThese studies contribute to a better understanding of structure–property relationships and pave the way for new sustainable, non-toxic, and high-performance materials for lighting and display applications.