1,720,961 research outputs found
Atténuation des défauts dans les perovskite halogénure de valence mixte
No full textIn the last 10 years, halide perovskite gained an impressive momentum in the field of photovoltaics. This is mainly due to the high performances obtained from thin film devices deposited with solution processes, with devices yielding more than 25% conversion efficiency.Further studies demonstrated that perovskites, in particular Lead Halide Perovskites (HaPs), display a high degree of structural disorder combined with optoelectronic properties usually associated with crystalline semiconductors such as long carriers lifetime. This phenomenon is associated with the capacity of HaPs to tolerate the presence of structural defects that should otherwise harm the electrical properties (electronic transport) of the materials.In the case of HaPs, such defects either do not affect the electrical properties even though they are still observable, or the material reconstitutes in a self-healing process as has already been observed in other materials (CIGS for instance). And indeed, self-healing has been observed experimentally in lead HaPs. Still, there is no consensus yet in the scientific community on the origin of self-healing. Moreover, it is difficult to clearly associate self-healing with a unique parameter or even a figure of merit.Can we identify markers of self-healing? Is self-healing a phenomenon observable in lead-free halide perovskites?In this manuscript, I will investigate these questions first through a datamining study on experimental data restricted to semiconductors. This study allowed me to identify four physical quantities where lead HaPs are outliers compared to the rest of the semiconductors, and hypothesize that these properties are markers of self-healing.Based on these findings, I identified a promising family of compounds, namely the gold HaPs. A synthesis route close to room temperature was developed in the form of a reflux process, which allowed to successfully obtain gold HaPs in the form of powders. With these samples, I measured the first photoluminescence spectra reported for this series of compounds. The fact that these materials have a measurable photoluminescence signal was a necessary prerequisite to test their self-healing properties.I then developed a process to obtain thin films of gold HaPs, and compared their properties and characteristics with those of our powder samples. An excellent agreement between the two sets of samples confirmed that the obtained thin films were indeed the expected material.To better understand defects and carrier dynamics in those materials, I studied the dependence of the photoluminescence signal with respect to the temperature. From these measurements, I successfully extracted carrier lifetimes as well as defect activation energies.I then investigated the stability of gold HaPs under X-ray irradiation through a dedicated XPS study. The studied thin films were found to be substantially resilient to X-ray beam damage, with little change observed in the XPS spectra after several hours of irradiation.As a final step, I investigated the photoluminescence recovery of the gold HaPs. All measured samples, when damaged by a laser beam, displayed a full recovery of the intensity of the PL signal. The observed recovery timescales were in the same order of magnitude as those observed in lead HaPs, with a dependence on the atmospheric moisture content during the experiment.Ultimately, I successfully identified and characterized a new family of self-healing materials, and compared their properties with those of lead HaPs. This project allowed for a better understanding and characterizitaion of the fundamental properties of halide perovskites.Au cours des dix dernières années, le domaine du photovoltaïque a connu l’essor des pérovskites halogénures. Ceci est principalement dû aux rendement de conversion élevés obtenues à partir de dispositifs à couches minces, avec des cellules solaire pérovskite offrant un rendement de conversion supérieur à 25 %.D'autres études ont démontré que les pérovskites, en particulier les pérovskites halogénure (PHa) au plomb, présentent un degré élevé de désordre structurel associé à des propriétés optoélectroniques habituellement associées aux semi-conducteurs cristallins. On peut citer une longue durée de vie des porteurs, ou des coefficients d’absorption comparable à l’état de l’art pour des absorbeurs conventionnels. Ce phénomène est associé à la capacité des PHa à tolérer la présence de défauts qui pourraient nuire à leurs propriétés optoélectroniques.Dans le cas des PHa, soit ces défauts n'affectent pas leurs propriétés, soit le matériau se reconstitue dans un processus d'auto-guérison comme cela a déjà été observé dans d'autres matériaux (CIGS par exemple). Effectivement, l’auto-guérison a été observée dans les PHa de plomb. Pourtant, il n'y a pas encore de consensus dans la communauté scientifique sur l'origine de ce phénomène d'autoréparation. De plus, il est difficile d'associer clairement l'autoréparation à un paramètre unique ou même à une figure de mérite.Peut-on identifier des marqueurs de l'autoréparation ? L’autoréparation est-elle observable dans les PHa sans plomb ?Dans ce manuscrit, j'étudierais ces questions tout d'abord à travers une étude de datamining sur des données expérimentales restreintes aux semi-conducteurs. Cette étude m'a permis d'identifier quatre quantités physiques pour lesquelles les PHa au plomb sont exceptionnelles par rapport au reste des semi-conducteurs, et d'émettre l'hypothèse que ces propriétés sont des marqueurs de l'auto-guérison.Grâce à ces résultats, j'ai identifié une famille de composés prometteurs: les PHa d'or. Une voie de synthèse proche de la température ambiante a été développée sous la forme d'un procédé à reflux, ce qui m'a permis d'obtenir des PHa d'or sous forme de poudres. Avec ces échantillons, j'ai mesuré les premiers spectres de photoluminescence mesurés pour cette série de composés. Le fait que ces matériaux présentent un signal de photoluminescence mesurable était un prérequis nécessaire pour tester leurs propriétés d'auto-guérison.J'ai ensuite développé un procédé permettant d'obtenir des films minces de PHa d'or, et ai comparé leurs propriétés à celles de nos échantillons en poudre. Un excellent accord entre les deux séries d'échantillons a confirmé que les films minces obtenus étaient bien le matériau attendu.Pour mieux comprendre les défauts et la dynamique des porteurs dans ces matériaux, j'ai étudié la dépendance du signal de photoluminescence par rapport à la température. A partir de ces mesures, j'ai extrait les durées de vie des porteurs ainsi que les énergies d'activation des défauts.J'ai ensuite étudié la stabilité des PHa d'or sous irradiation aux rayons X par une étude XPS dédiée. Les films minces étudiés se sont avérés résistants aux dommages causés par les rayons X, avec peu de changements observés dans les spectres XPS après plusieurs heures d'irradiation.Enfin, j'ai étudié la récupération de la photoluminescence des PHa en or. Tous les échantillons mesurés, lorsqu'ils ont été endommagés par un faisceau laser, ont montré une récupération de l'intensité du signal PL. Les temps de récupération observés étaient du même ordre de grandeur que ceux observés pour les PHa au plomb, avec un impact de l'humidité sur l'expérience.En résumé, j'ai identifié et caractérisé une nouvelle famille de matériaux autoréparables, et à comparé leurs propriétés à celles des PHa au plomb. Ce projet m'a permis de mieux comprendre les propriétés fondamentales des pérovskites halogénures, et d'offrir une perspective nouvelle sur le phénomène d’autoréparation
Atténuation des défauts dans les perovskite halogénure de valence mixte
No full textAu cours des dix dernières années, le domaine du photovoltaïque a connu l’essor des pérovskites halogénures. Ceci est principalement dû aux rendement de conversion élevés obtenues à partir de dispositifs à couches minces, avec des cellules solaire pérovskite offrant un rendement de conversion supérieur à 25 %.D'autres études ont démontré que les pérovskites, en particulier les pérovskites halogénure (PHa) au plomb, présentent un degré élevé de désordre structurel associé à des propriétés optoélectroniques habituellement associées aux semi-conducteurs cristallins. On peut citer une longue durée de vie des porteurs, ou des coefficients d’absorption comparable à l’état de l’art pour des absorbeurs conventionnels. Ce phénomène est associé à la capacité des PHa à tolérer la présence de défauts qui pourraient nuire à leurs propriétés optoélectroniques.Dans le cas des PHa, soit ces défauts n'affectent pas leurs propriétés, soit le matériau se reconstitue dans un processus d'auto-guérison comme cela a déjà été observé dans d'autres matériaux (CIGS par exemple). Effectivement, l’auto-guérison a été observée dans les PHa de plomb. Pourtant, il n'y a pas encore de consensus dans la communauté scientifique sur l'origine de ce phénomène d'autoréparation. De plus, il est difficile d'associer clairement l'autoréparation à un paramètre unique ou même à une figure de mérite.Peut-on identifier des marqueurs de l'autoréparation ? L’autoréparation est-elle observable dans les PHa sans plomb ?Dans ce manuscrit, j'étudierais ces questions tout d'abord à travers une étude de datamining sur des données expérimentales restreintes aux semi-conducteurs. Cette étude m'a permis d'identifier quatre quantités physiques pour lesquelles les PHa au plomb sont exceptionnelles par rapport au reste des semi-conducteurs, et d'émettre l'hypothèse que ces propriétés sont des marqueurs de l'auto-guérison.Grâce à ces résultats, j'ai identifié une famille de composés prometteurs: les PHa d'or. Une voie de synthèse proche de la température ambiante a été développée sous la forme d'un procédé à reflux, ce qui m'a permis d'obtenir des PHa d'or sous forme de poudres. Avec ces échantillons, j'ai mesuré les premiers spectres de photoluminescence mesurés pour cette série de composés. Le fait que ces matériaux présentent un signal de photoluminescence mesurable était un prérequis nécessaire pour tester leurs propriétés d'auto-guérison.J'ai ensuite développé un procédé permettant d'obtenir des films minces de PHa d'or, et ai comparé leurs propriétés à celles de nos échantillons en poudre. Un excellent accord entre les deux séries d'échantillons a confirmé que les films minces obtenus étaient bien le matériau attendu.Pour mieux comprendre les défauts et la dynamique des porteurs dans ces matériaux, j'ai étudié la dépendance du signal de photoluminescence par rapport à la température. A partir de ces mesures, j'ai extrait les durées de vie des porteurs ainsi que les énergies d'activation des défauts.J'ai ensuite étudié la stabilité des PHa d'or sous irradiation aux rayons X par une étude XPS dédiée. Les films minces étudiés se sont avérés résistants aux dommages causés par les rayons X, avec peu de changements observés dans les spectres XPS après plusieurs heures d'irradiation.Enfin, j'ai étudié la récupération de la photoluminescence des PHa en or. Tous les échantillons mesurés, lorsqu'ils ont été endommagés par un faisceau laser, ont montré une récupération de l'intensité du signal PL. Les temps de récupération observés étaient du même ordre de grandeur que ceux observés pour les PHa au plomb, avec un impact de l'humidité sur l'expérience.En résumé, j'ai identifié et caractérisé une nouvelle famille de matériaux autoréparables, et à comparé leurs propriétés à celles des PHa au plomb. Ce projet m'a permis de mieux comprendre les propriétés fondamentales des pérovskites halogénures, et d'offrir une perspective nouvelle sur le phénomène d’autoréparation.In the last 10 years, halide perovskite gained an impressive momentum in the field of photovoltaics. This is mainly due to the high performances obtained from thin film devices deposited with solution processes, with devices yielding more than 25% conversion efficiency.Further studies demonstrated that perovskites, in particular Lead Halide Perovskites (HaPs), display a high degree of structural disorder combined with optoelectronic properties usually associated with crystalline semiconductors such as long carriers lifetime. This phenomenon is associated with the capacity of HaPs to tolerate the presence of structural defects that should otherwise harm the electrical properties (electronic transport) of the materials.In the case of HaPs, such defects either do not affect the electrical properties even though they are still observable, or the material reconstitutes in a self-healing process as has already been observed in other materials (CIGS for instance). And indeed, self-healing has been observed experimentally in lead HaPs. Still, there is no consensus yet in the scientific community on the origin of self-healing. Moreover, it is difficult to clearly associate self-healing with a unique parameter or even a figure of merit.Can we identify markers of self-healing? Is self-healing a phenomenon observable in lead-free halide perovskites?In this manuscript, I will investigate these questions first through a datamining study on experimental data restricted to semiconductors. This study allowed me to identify four physical quantities where lead HaPs are outliers compared to the rest of the semiconductors, and hypothesize that these properties are markers of self-healing.Based on these findings, I identified a promising family of compounds, namely the gold HaPs. A synthesis route close to room temperature was developed in the form of a reflux process, which allowed to successfully obtain gold HaPs in the form of powders. With these samples, I measured the first photoluminescence spectra reported for this series of compounds. The fact that these materials have a measurable photoluminescence signal was a necessary prerequisite to test their self-healing properties.I then developed a process to obtain thin films of gold HaPs, and compared their properties and characteristics with those of our powder samples. An excellent agreement between the two sets of samples confirmed that the obtained thin films were indeed the expected material.To better understand defects and carrier dynamics in those materials, I studied the dependence of the photoluminescence signal with respect to the temperature. From these measurements, I successfully extracted carrier lifetimes as well as defect activation energies.I then investigated the stability of gold HaPs under X-ray irradiation through a dedicated XPS study. The studied thin films were found to be substantially resilient to X-ray beam damage, with little change observed in the XPS spectra after several hours of irradiation.As a final step, I investigated the photoluminescence recovery of the gold HaPs. All measured samples, when damaged by a laser beam, displayed a full recovery of the intensity of the PL signal. The observed recovery timescales were in the same order of magnitude as those observed in lead HaPs, with a dependence on the atmospheric moisture content during the experiment.Ultimately, I successfully identified and characterized a new family of self-healing materials, and compared their properties with those of lead HaPs. This project allowed for a better understanding and characterizitaion of the fundamental properties of halide perovskites
Atténuation des défauts dans les perovskite halogénure de valence mixte
No full textIn the last 10 years, halide perovskite gained an impressive momentum in the field of photovoltaics. This is mainly due to the high performances obtained from thin film devices deposited with solution processes, with devices yielding more than 25% conversion efficiency.Further studies demonstrated that perovskites, in particular Lead Halide Perovskites (HaPs), display a high degree of structural disorder combined with optoelectronic properties usually associated with crystalline semiconductors such as long carriers lifetime. This phenomenon is associated with the capacity of HaPs to tolerate the presence of structural defects that should otherwise harm the electrical properties (electronic transport) of the materials.In the case of HaPs, such defects either do not affect the electrical properties even though they are still observable, or the material reconstitutes in a self-healing process as has already been observed in other materials (CIGS for instance). And indeed, self-healing has been observed experimentally in lead HaPs. Still, there is no consensus yet in the scientific community on the origin of self-healing. Moreover, it is difficult to clearly associate self-healing with a unique parameter or even a figure of merit.Can we identify markers of self-healing? Is self-healing a phenomenon observable in lead-free halide perovskites?In this manuscript, I will investigate these questions first through a datamining study on experimental data restricted to semiconductors. This study allowed me to identify four physical quantities where lead HaPs are outliers compared to the rest of the semiconductors, and hypothesize that these properties are markers of self-healing.Based on these findings, I identified a promising family of compounds, namely the gold HaPs. A synthesis route close to room temperature was developed in the form of a reflux process, which allowed to successfully obtain gold HaPs in the form of powders. With these samples, I measured the first photoluminescence spectra reported for this series of compounds. The fact that these materials have a measurable photoluminescence signal was a necessary prerequisite to test their self-healing properties.I then developed a process to obtain thin films of gold HaPs, and compared their properties and characteristics with those of our powder samples. An excellent agreement between the two sets of samples confirmed that the obtained thin films were indeed the expected material.To better understand defects and carrier dynamics in those materials, I studied the dependence of the photoluminescence signal with respect to the temperature. From these measurements, I successfully extracted carrier lifetimes as well as defect activation energies.I then investigated the stability of gold HaPs under X-ray irradiation through a dedicated XPS study. The studied thin films were found to be substantially resilient to X-ray beam damage, with little change observed in the XPS spectra after several hours of irradiation.As a final step, I investigated the photoluminescence recovery of the gold HaPs. All measured samples, when damaged by a laser beam, displayed a full recovery of the intensity of the PL signal. The observed recovery timescales were in the same order of magnitude as those observed in lead HaPs, with a dependence on the atmospheric moisture content during the experiment.Ultimately, I successfully identified and characterized a new family of self-healing materials, and compared their properties with those of lead HaPs. This project allowed for a better understanding and characterizitaion of the fundamental properties of halide perovskites.Au cours des dix dernières années, le domaine du photovoltaïque a connu l’essor des pérovskites halogénures. Ceci est principalement dû aux rendement de conversion élevés obtenues à partir de dispositifs à couches minces, avec des cellules solaire pérovskite offrant un rendement de conversion supérieur à 25 %.D'autres études ont démontré que les pérovskites, en particulier les pérovskites halogénure (PHa) au plomb, présentent un degré élevé de désordre structurel associé à des propriétés optoélectroniques habituellement associées aux semi-conducteurs cristallins. On peut citer une longue durée de vie des porteurs, ou des coefficients d’absorption comparable à l’état de l’art pour des absorbeurs conventionnels. Ce phénomène est associé à la capacité des PHa à tolérer la présence de défauts qui pourraient nuire à leurs propriétés optoélectroniques.Dans le cas des PHa, soit ces défauts n'affectent pas leurs propriétés, soit le matériau se reconstitue dans un processus d'auto-guérison comme cela a déjà été observé dans d'autres matériaux (CIGS par exemple). Effectivement, l’auto-guérison a été observée dans les PHa de plomb. Pourtant, il n'y a pas encore de consensus dans la communauté scientifique sur l'origine de ce phénomène d'autoréparation. De plus, il est difficile d'associer clairement l'autoréparation à un paramètre unique ou même à une figure de mérite.Peut-on identifier des marqueurs de l'autoréparation ? L’autoréparation est-elle observable dans les PHa sans plomb ?Dans ce manuscrit, j'étudierais ces questions tout d'abord à travers une étude de datamining sur des données expérimentales restreintes aux semi-conducteurs. Cette étude m'a permis d'identifier quatre quantités physiques pour lesquelles les PHa au plomb sont exceptionnelles par rapport au reste des semi-conducteurs, et d'émettre l'hypothèse que ces propriétés sont des marqueurs de l'auto-guérison.Grâce à ces résultats, j'ai identifié une famille de composés prometteurs: les PHa d'or. Une voie de synthèse proche de la température ambiante a été développée sous la forme d'un procédé à reflux, ce qui m'a permis d'obtenir des PHa d'or sous forme de poudres. Avec ces échantillons, j'ai mesuré les premiers spectres de photoluminescence mesurés pour cette série de composés. Le fait que ces matériaux présentent un signal de photoluminescence mesurable était un prérequis nécessaire pour tester leurs propriétés d'auto-guérison.J'ai ensuite développé un procédé permettant d'obtenir des films minces de PHa d'or, et ai comparé leurs propriétés à celles de nos échantillons en poudre. Un excellent accord entre les deux séries d'échantillons a confirmé que les films minces obtenus étaient bien le matériau attendu.Pour mieux comprendre les défauts et la dynamique des porteurs dans ces matériaux, j'ai étudié la dépendance du signal de photoluminescence par rapport à la température. A partir de ces mesures, j'ai extrait les durées de vie des porteurs ainsi que les énergies d'activation des défauts.J'ai ensuite étudié la stabilité des PHa d'or sous irradiation aux rayons X par une étude XPS dédiée. Les films minces étudiés se sont avérés résistants aux dommages causés par les rayons X, avec peu de changements observés dans les spectres XPS après plusieurs heures d'irradiation.Enfin, j'ai étudié la récupération de la photoluminescence des PHa en or. Tous les échantillons mesurés, lorsqu'ils ont été endommagés par un faisceau laser, ont montré une récupération de l'intensité du signal PL. Les temps de récupération observés étaient du même ordre de grandeur que ceux observés pour les PHa au plomb, avec un impact de l'humidité sur l'expérience.En résumé, j'ai identifié et caractérisé une nouvelle famille de matériaux autoréparables, et à comparé leurs propriétés à celles des PHa au plomb. Ce projet m'a permis de mieux comprendre les propriétés fondamentales des pérovskites halogénures, et d'offrir une perspective nouvelle sur le phénomène d’autoréparation
Propriétés piézoélectriques des alliages d'oxyde de zinc: étude ab-initio
Full text linkRÉSUMÉ: Les matériaux piézoélectriques ont une grande importance technologique et sont utilisés dans divers dispositifs tels que des résonateurs, des transducteurs, des récupérateurs d'énergie, etc. Cependant, l'un des candidats les plus prédominants parmi les matériaux piézoélectriques est basé sur le plomb, ce qui conduit à un certain nombre de problèmes de santé publique et environnementale. Il est donc important d'étudier les matériaux de substitution, et parmi les concurrents le ZnO est particulièrement intéressant. Il présente le coefficient piézoélectrique d33 le plus élevé parmi les isolants piézoélectriques binaires à structure tétrahédrique. Le ZnO est par ailleurs biocompatible et beaucoup plus respectueux de l'environnement que le plomb, ce qui ouvre la porte à de nombreuses applications en particulier dans le domaine biomédical. Ce mémoire de maîtrise porte sur les propriétés piézoélectriques des alliages à base de ZnO. Nous présentons d'abord une définition des coefficients piézoélectriques d'intérêt. Notre travail repose sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et la théorie perturbative de la fonctionnelle de la densité (DFPT). Nous présentons brièvement ces méthodes, car elles sont essentielles à la compréhension du travail présenté. Grâce à ces méthodes, il est possible de simuler les propriétés du système d'électrons qui constitue notre système d'intérêt, en particulier les propriétés piézoélectriques du ZnO. Les résultats obtenus dans la littérature pour ce type de méthode sont présentés et discutés. Afin d'améliorer les coefficients piézoélectriques d33 et e33, plusieurs stratégies sont discutées, à savoir la substitution d'un atome de zinc, l'impact de la concentration de ce substituant et enfin l'impact de la déformation. Nous avons décidé d'étudier le sujet à l'aide de la méthode DFPT utilisant la fonctionnelle LDA (approximation de la densité locale) implémentée dans le logiciel ABINIT sous le formalisme PAW (Projector Augmented Wave) avec la bibliothèque JTH. Notre travail porte principalement sur les supercellules à 32 atomes (soit une concentration de 6.25 % atomique dans le sous-réseau métallique), avec les meilleures performances pour les alliages sans contrainte obtenus pour Zn15YO15N et Zn15LaO15N. Ces composés atteignent respectivement un coefficient piézoélectrique d33 de 17,5 pC/N et 18 pC/N et un coefficient e33 de 1,7 C/m2. Sous une déformation biaxiale dans le plan de 1%, l'alliage Zn7YO7N affiche un coefficient de 2,6 C/m2 qui correspond à une amélioration de 100% par rapport au ZnO. Nous avons ensuite démontré que le coefficient piézoélectrique e33 dépendait linéairement du ratio de cellule c/a selon une pente de � -9 C/m2. Cela nous permet de prédire rapidement et efficacement le coefficient piézoélectrique e33 d'alliages de ZnO en minimisant les ressources informatiques requises. ABSTRACT: Piezoelectric materials are of great technological importance, being used in various appliactions such as resonators, transducers and energy harvesters. However, some of the most prominent candidates among piezoelctric materials are lead based ceramics leading to a number of environmental and public health issues. It is thus important to investigate alternative materials, and among the competitors ZnO is particularly interesting. It displays the highest piezoelectric coefficient d33 among pristine tetrahedraically bonded piezolectric insulators. It is also environment-friendly, and fairly biocompatible which opens possibilities for biomedical applications. This master thesis focuses on the piezoelectric properties of ZnO-based alloys. We first present a definition of the piezoelectric coefficients of interests. Our work relies on the density functional theory (DFT) and density functional perturbation theory (DFPT). We present briefly these methods, as they are essential to the understanding of this work. They allow us to simulate the properties of an interacting electron system, in particular the piezoelectric properties of ZnO. The results obtained in the literature using this approach are presented and discussed. In order to improve the pieozelectric coefficients e33 and d33, several strategies are discussed, namely the substitution of a zinc atom, the impact of the concentration of this substituent and finally the impact of applied strain. We decided to investigate the subject applying the DFPT method using the LDA (Local Density Approximation) functional implemented on the ABINIT software under the PAW (Projector Augmented Wave) formalism with the JTH library. Our work mostly focuses on 32 atoms supercells (a 6.25 concentration on substituent in the metal sublattice), with the best performances for unstrained alloys obtained for Zn15YO15N and Zn15LaO15N. They exhibit respectively a 17.5 pC/N and 18 pC/N d33 pieozelectric coefficient and a 1.7 C/m2 e33 coefficient. Under a 1% biaxial in plane strain the Zn7YO7N alloy display an e33 coefficient of 2.6 C/m2 which is a 100% improvement over pristine ZnO. We have established that for ZnO-based alloys, the piezoelectric coefficient e33 depends linearly on the cell ratio c/a, with a slope of � - 9 C/m2. This linear correlation allows for quick and reliable predictions of the piezoelectric e33 coefficient of promising ZnO-based alloys with very little computational effort
Atténuation des défauts dans les perovskite halogénure de valence mixte
No full textIn the last 10 years, halide perovskite gained an impressive momentum in the field of photovoltaics. This is mainly due to the high performances obtained from thin film devices deposited with solution processes, with devices yielding more than 25% conversion efficiency.Further studies demonstrated that perovskites, in particular Lead Halide Perovskites (HaPs), display a high degree of structural disorder combined with optoelectronic properties usually associated with crystalline semiconductors such as long carriers lifetime. This phenomenon is associated with the capacity of HaPs to tolerate the presence of structural defects that should otherwise harm the electrical properties (electronic transport) of the materials.In the case of HaPs, such defects either do not affect the electrical properties even though they are still observable, or the material reconstitutes in a self-healing process as has already been observed in other materials (CIGS for instance). And indeed, self-healing has been observed experimentally in lead HaPs. Still, there is no consensus yet in the scientific community on the origin of self-healing. Moreover, it is difficult to clearly associate self-healing with a unique parameter or even a figure of merit.Can we identify markers of self-healing? Is self-healing a phenomenon observable in lead-free halide perovskites?In this manuscript, I will investigate these questions first through a datamining study on experimental data restricted to semiconductors. This study allowed me to identify four physical quantities where lead HaPs are outliers compared to the rest of the semiconductors, and hypothesize that these properties are markers of self-healing.Based on these findings, I identified a promising family of compounds, namely the gold HaPs. A synthesis route close to room temperature was developed in the form of a reflux process, which allowed to successfully obtain gold HaPs in the form of powders. With these samples, I measured the first photoluminescence spectra reported for this series of compounds. The fact that these materials have a measurable photoluminescence signal was a necessary prerequisite to test their self-healing properties.I then developed a process to obtain thin films of gold HaPs, and compared their properties and characteristics with those of our powder samples. An excellent agreement between the two sets of samples confirmed that the obtained thin films were indeed the expected material.To better understand defects and carrier dynamics in those materials, I studied the dependence of the photoluminescence signal with respect to the temperature. From these measurements, I successfully extracted carrier lifetimes as well as defect activation energies.I then investigated the stability of gold HaPs under X-ray irradiation through a dedicated XPS study. The studied thin films were found to be substantially resilient to X-ray beam damage, with little change observed in the XPS spectra after several hours of irradiation.As a final step, I investigated the photoluminescence recovery of the gold HaPs. All measured samples, when damaged by a laser beam, displayed a full recovery of the intensity of the PL signal. The observed recovery timescales were in the same order of magnitude as those observed in lead HaPs, with a dependence on the atmospheric moisture content during the experiment.Ultimately, I successfully identified and characterized a new family of self-healing materials, and compared their properties with those of lead HaPs. This project allowed for a better understanding and characterizitaion of the fundamental properties of halide perovskites.Au cours des dix dernières années, le domaine du photovoltaïque a connu l’essor des pérovskites halogénures. Ceci est principalement dû aux rendement de conversion élevés obtenues à partir de dispositifs à couches minces, avec des cellules solaire pérovskite offrant un rendement de conversion supérieur à 25 %.D'autres études ont démontré que les pérovskites, en particulier les pérovskites halogénure (PHa) au plomb, présentent un degré élevé de désordre structurel associé à des propriétés optoélectroniques habituellement associées aux semi-conducteurs cristallins. On peut citer une longue durée de vie des porteurs, ou des coefficients d’absorption comparable à l’état de l’art pour des absorbeurs conventionnels. Ce phénomène est associé à la capacité des PHa à tolérer la présence de défauts qui pourraient nuire à leurs propriétés optoélectroniques.Dans le cas des PHa, soit ces défauts n'affectent pas leurs propriétés, soit le matériau se reconstitue dans un processus d'auto-guérison comme cela a déjà été observé dans d'autres matériaux (CIGS par exemple). Effectivement, l’auto-guérison a été observée dans les PHa de plomb. Pourtant, il n'y a pas encore de consensus dans la communauté scientifique sur l'origine de ce phénomène d'autoréparation. De plus, il est difficile d'associer clairement l'autoréparation à un paramètre unique ou même à une figure de mérite.Peut-on identifier des marqueurs de l'autoréparation ? L’autoréparation est-elle observable dans les PHa sans plomb ?Dans ce manuscrit, j'étudierais ces questions tout d'abord à travers une étude de datamining sur des données expérimentales restreintes aux semi-conducteurs. Cette étude m'a permis d'identifier quatre quantités physiques pour lesquelles les PHa au plomb sont exceptionnelles par rapport au reste des semi-conducteurs, et d'émettre l'hypothèse que ces propriétés sont des marqueurs de l'auto-guérison.Grâce à ces résultats, j'ai identifié une famille de composés prometteurs: les PHa d'or. Une voie de synthèse proche de la température ambiante a été développée sous la forme d'un procédé à reflux, ce qui m'a permis d'obtenir des PHa d'or sous forme de poudres. Avec ces échantillons, j'ai mesuré les premiers spectres de photoluminescence mesurés pour cette série de composés. Le fait que ces matériaux présentent un signal de photoluminescence mesurable était un prérequis nécessaire pour tester leurs propriétés d'auto-guérison.J'ai ensuite développé un procédé permettant d'obtenir des films minces de PHa d'or, et ai comparé leurs propriétés à celles de nos échantillons en poudre. Un excellent accord entre les deux séries d'échantillons a confirmé que les films minces obtenus étaient bien le matériau attendu.Pour mieux comprendre les défauts et la dynamique des porteurs dans ces matériaux, j'ai étudié la dépendance du signal de photoluminescence par rapport à la température. A partir de ces mesures, j'ai extrait les durées de vie des porteurs ainsi que les énergies d'activation des défauts.J'ai ensuite étudié la stabilité des PHa d'or sous irradiation aux rayons X par une étude XPS dédiée. Les films minces étudiés se sont avérés résistants aux dommages causés par les rayons X, avec peu de changements observés dans les spectres XPS après plusieurs heures d'irradiation.Enfin, j'ai étudié la récupération de la photoluminescence des PHa en or. Tous les échantillons mesurés, lorsqu'ils ont été endommagés par un faisceau laser, ont montré une récupération de l'intensité du signal PL. Les temps de récupération observés étaient du même ordre de grandeur que ceux observés pour les PHa au plomb, avec un impact de l'humidité sur l'expérience.En résumé, j'ai identifié et caractérisé une nouvelle famille de matériaux autoréparables, et à comparé leurs propriétés à celles des PHa au plomb. Ce projet m'a permis de mieux comprendre les propriétés fondamentales des pérovskites halogénures, et d'offrir une perspective nouvelle sur le phénomène d’autoréparation
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
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