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Univ. Paris-Saclay

Faits marquants 2006

20 septembre 2006
Fabien Quere et le Groupe Physique à Haute Intensité (PHI) - DRECAM – Service de Physique des Atomes et des Molécules (SPAM)

Que se passe t-il lorsqu'un miroir (morceau de verre) est soumis à des impulsions ultra-brèves et ultra-intenses, telles que ses électrons oscillent à des vitesses proches de la vitesse de la lumière ? Ces conditions peuvent être obtenues lors de la seconde réflexion d'une impulsion laser sur un miroir plasma. Les électrons relativistes obtenus autorisent la génération d'harmoniques élevées au delà de la fréquence plasma maximale que peut supporter le milieu sans être totalement ionisé. De telles sources de lumière sont indispensables au développement de la physique à l'échelle de "l'attoseconde" et de l’optique non-linéaire dans le domaine X.

 

Le principe du miroir est a priori très simple : il suffit de se mettre devant pour voir son image. Comprendre dans le détail son fonctionnement est déjà plus difficile, et il a fallu attendre le début du XXème siècle et la théorie de Drude pour en avoir une idée plus précise dans le cadre des champs électromagnétiques de très faible amplitude.

Que se passe t-il lorsque ce même miroir est soumis à des impulsions ultra-brèves et ultra-intenses, lorsque ces conditions extrêmes conduisent ses électrons à osciller à des vitesses proches de la vitesse de la lumière ? C’est à ce type de questions que les physiciens du groupe PHI du SPAM cherchent à répondre.

Bien que les laser ultra-intenses existent depuis une bonne dizaine d’années, ce type d’étude n’était pas accessible car les impulsions délivrées étaient accompagnées d’un fond continu de rayonnement électromagnétique relativement long (plusieurs ns) et suffisamment intense pour détruire le miroir avant même l’impact de l’impulsion centrale ultra-brève dont seule l’action est intéressante. Ce rapport d’intensité entre le "pic" de l’impulsion et ce rayonnement parasite, appelé le contraste du laser, était donc très défavorable. Le groupe PHI a récemment trouvé une solution à cette difficulté majeure en étudiant un  "Miroir à Plasma" qui permet d’augmenter ce contraste d’un facteur 100. En utilisant successivement 2 miroirs plasma, soit un "double miroir plasma", le gain obtenu supérieur à 10 000 permet de s’affranchir du rayonnement de fond parasite, rendant ainsi accessible l’étude des phénomènes de réflexion métallique dans le domaine relativiste.

Comme dans notre miroir classique, le faisceau réfléchi dans la direction spéculaire (Figure 1) nous apporte des informations sur le comportement de la surface réfléchissante.

19 mai 2006

B. Fauque1, Y. Sidis1, V. Hinkov2, S. Pailhès1,3, C.T. Lin2, X. Chaud4, Ph. Bourges1

1Laboratoire Léon Brillouin, CEA-CNRS, CEA-Saclay, 91191 Gif sur Yvette, France
2MPI fur Festkorperforschung, Heisenbergstr. 1, 70569 Stuttgart, Germany
3LNS, ETH Zurich and Paul Scherrer Institute, CH–5232 Villigen PSI, Switzerland
4CRETA / CNRS, 25 Avenue des Martyrs, BP 166 38042 Grenoble cedex 9, France.

07 août 2006
J. Gabelli1, G. Fève1, J.-M. Berroir1, B. Plaçais1, A. Cavanna2, B. Etienne2, Y. Jin2, D. C. Glattli1,3

Une équipe mixte ENS/CNRS/CEA-Saclay(SPEC) du Laboratoire Pierre Aigrain a pour la première fois mis en évidence le comportement remarquable d’un circuit électronique lorsque sa miniaturisation est poussée à l’extrême. Ces résultats sont publiés dans la revue Science. Les chercheurs ont montré que les lois fondamentales de l’électricité, établies depuis 1845, ne peuvent plus décrire les propriétés d’un circuit électronique lorsque ses dimensions atteignent l’échelle nanométrique. Ces études confirment des prédictions théoriques de Markus Büttiker (Université de Genève) énoncées il y a plus de dix années et jamais encore vérifiées.

Pour en savoir plus : le communiqué de presse commun CEA-CNRS.
La publication associée : Violation of Kirchhoff's laws for a coherent RC circuit, J. Gabelli et al., ScienceXpress (2006) 1126940.
Equipe Nano-électronique du DRECAM/SPEC et équipe Physique mésoscopique et transport du LPA .

25 juillet 2006
D. Fichou1, E. Menard1 et A. Marchenko1, J. A. Rogers2, V. Podzorov3, M. E. Gershenson3

L’émergence des semi-conducteurs organiques dans le monde de l'électronique et des technologies de l'information est désormais une réalité. Petites molécules ou polymères, ces matériaux peuvent être substitués au silicium dans la fabrication de transistors, de cellules photovoltaïques ou de diodes électro-luminescentes. Faciles à déposer par des techniques douces, mécaniquement flexibles, ils sont peu coûteux. Leur structure peut être ajustée de manière à obtenir les propriétés désirées. Enfin, la possibilité récente d’obtenir des monocristaux de très grande pureté ouvre de vastes perspectives vers "l’Electronique Plastique".

 

De par leurs applications potentielles, l'étude des propriétés de transport électronique de ces matériaux est primordiale. Les diodes et transistors à effet de champ organiques construits à la surface de monocristaux permettent d'obtenir ce type d'information. Afin d'accéder à l'interface critique située entre le cristal et le diélectrique des dispositifs à effets de champ, il est nécessaire d'utiliser des techniques locales non destructrices.

 

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