Les structures carbonées nanométriques (nanotubes, fullerènes, plan de graphène,…) possèdent des propriétés de conduction électronique remarquables, dont on essaye de tirer parti pour réaliser de nouveaux dispositifs (capteurs, composant électronique, …), mais à condition de maitriser les différents procédés de leur mise en œuvre.

La course à la miniaturisation des diodes électroluminescentes (DEL, en anglais : Light-Emitting Diode, LED) vient sans doute de franchir l’étape ultime : une équipe menée par l’Institut de physique et de chimie des matériaux de Strasbourg (IPCMS, CNRS/Université de Strasbourg), en collaboration avec l’UPMC et le CEA, vient de réaliser la première LED composée d’une seule molécule.

Les méthodes de nanostructuration de surface sont à la source de nombreux progrès en nanotechnologies. Une collaboration rassemblant des équipes française, italienne et une société franco-américaine [1] ont mis en évidence l’ouverture de nanotunnels sous la surface d’un semi-conducteur, le carbure de silicium (SiC).

Des physiciens ont créé un nouveau type de matériau multiferroïque en accolant deux films d’épaisseur nanométrique de cobalt et de titanate de baryum. À l’interface entre ces deux films, le magnétisme du premier se couple fortement à la ferroélectricité du second et cela même à température ambiante.  

Le "graphène", qui est un plan élémentaire de graphite, apparaît comme un matériau de choix pour de nombreuses applications technologiques compte tenu de ses propriétés remarquables. Une voie d’élaboration prometteuse de ce matériau pour une micro/nanoélectronique ultra rapide passe par la croissance de graphène épitaxié sur SiC(0001).

Une fracture sous l'effet d'une contrainte peut se propager de façon continue ou intermittente, et il est technologiquement très utile de pouvoir prédire dans quel régime se produira la propagation d'une éventuelle fissure. Par une approche statistique, une description globale des deux régimes a pu être obtenue, ainsi que le diagramme de phase précisant leurs conditions d'apparition.

Le nombre déjà important d'objets connectés (aujourd'hui 10 milliards d’objets circulent dans l'internet des objets) est en croissance constante (plus de 30 milliards en 2020, pronostique ABI Research). Un tel développement n'est possible qu'en ayant recours à des techniques de fabrication rapide et à très bas coût.

Le stockage magnétique reste aujourd'hui le premier mode de stockage de masse de données. Une solution alternative, encore en cours de développement, peut être les mémoires à base de matériaux ferroélectriques, où la polarisation électrique locale permet le stockage de l'information.

L'épuration d'effluents demande d'extraire de façon sélective, efficace, contrôlée et à moindre coût les ions dissous dans un solvant. L'équipe LCSI de l'IRAMIS propose le procédé SOLIEX, basé sur la fixation de molécules, offrant une très grande sélectivité dans la capture des ions cibles, sur des feutres de grande surface spécifique.

Dans le cadre du développement de la filière énergétique hydrogène, la production d'hydrogène par électrolyse de l'eau nécessite des catalyseurs efficaces. En remplacement du platine, rare et cher, des oxydes de cobalt ont été proposés.

L’utilisation usuelle de l’hydrogène est une voie possible d’évolution de notre paysage énergétique, mais qui demande un large déploiement de piles à combustible. Pour ceci, il est nécessaire de développer et mettre en œuvre de nouveaux catalyseurs sans métaux nobles.

Après le Prix Nobel attribué à A. Fert et P. Grünberg pour leur découverte de la magnéto résistance géante, la révolution de la spintronique (utilisation du spin des électrons comme support d'information) se poursuit.

Dans le domaine de la nanophotonique, l'organisation spatiale de molécules optiquement actives,  permet de contrôler et renforcer leur activité (par exemple pour la conversion de l’énergie solaire). Ceci peut être réalisé par dépôt sur une surface, mais les molécules doivent rester isolées de celle-ci pour fonctionner efficacement.

( English version) La corrosion sous contrainte - action combinée de contraintes mécaniques et de corrosion par l'eau de l'atmosphère environnante - est souvent à l'origine de la propagation des fissures dans les verres.

Les chercheurs du SPCSI viennent de mettre au point un nouveau microscope à sonde locale permettant la caractérisation fine des couplages mécano-électriques d’édifices moléculaires. Cet appareil, combinaison d'un STM et d'un AFM, est basé sur un capteur intégré piézoélectrique maintenu en oscillation à sa fréquence de résonance.

En optique, les lois de la diffraction imposent une échelle spatiale de l'ordre de la longueur d'onde. Ainsi, sous excitation optique dans le domaine visible (longueur d'onde d'une fraction de µm), les objets métalliques de dimensions nanométriques sont usuellement considérés comme uniformément éclairés.

A. Ouerghi (LPN-CNRS), M. Marangolo et M. Eddrief (INSP-Paris 6), R. Belkhou, S. El Moussaoui, F. Sirotti, M. Silly (Synchrotron SOLEIL), M. Portail (CRHEA-CNRS), A. Barbier et D.

L'étude de molécules complexes ou de matériaux biologiques individuels nécessite de  savoir immobiliser ces objets sans altérer leurs fonctions actives.

Des chercheurs du Laboratoire de chimie et biologie des métaux (CEA-CNRS-Université J.

Avec l'avènement de l'électronique de spin (spintronique), il est devenu particulièrement important de visualiser et de comprendre la manière dont se forment les domaines magnétiques dans les structures magnétiques. Ceci est plus particulièrement délicat pour les couches antiferromagnétiques, qui ne présentent aucune aimantation macroscopique et n'interagissent par conséquent que faiblement avec des sondes.

Des chercheurs du CNRS, du CEA et de l'Université Pierre et Marie Curie jouent aux nano-billes au profit de l'électronique moléculaire. Ils ont créé un "tamis" moléculaire doté de grands et de petits trous et y ont inséré des "billes" de fullerène. Résultat : les billes viennent se placer dans les grands trous qui correspondent à leur taille.

Le développement et la réalisation de dispositifs en micro- et bio-électronique nécessite souvent de déposer des couches de substances organiques sur des surfaces conductrices ou semi-conductrices. Pour ceci l'accroche chimique (ou greffage) est très efficace.

La fracture est un phénomène de la vie courante : on le rencontre à toutes les échelles de la matière condensée, depuis l'échelle atomique (dans les nanostructures) jusqu'à l'échelle de notre planète marquée par les failles dans les plaques continentales.

Ludovic Douillard1, Fabrice Charra1, Zbigniew Korczak1, Renaud Bachelot2, Sergei Kostcheev2, Gilles Lerondel2, Pierre-Michel Adam2 and Pascal Royer2 1CEA-Saclay, DSM/IRAMIS/SPCSI Service de Physique et Chimie des Surfaces et Interfaces, 2Laboratoire de Nanotechnologie et d’Instrumentation Optique, ICD CNRS FRE 2848, Université de Technologie de Troyes

Le greffage de polymères sur des surfaces conductrices de l’électricité suscite depuis plusieurs années toute l’attention de l’équipe du Laboratoire de Chimie des Surfaces et des Interfaces dirigé par Serge Palacin.

  De l'idée fondatrice des nanotechnologies de R. Feynman "There's plenty of room at the bottom" a émergé une nouvelle discipline : "la physique des surfaces". Ce sujet est toujours très vivant aujourd'hui après l'émergence des multiples microscopies en champ proche et le développement actuel des nouvelles techniques d'imagerie.

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.

La réduction de la taille d’un objet métallique se traduit par d’importantes modifications de ses propriétés physiques, et en particulier de sa réponse à une excitation optique. Ainsi, pour des objets de tailles significativement inférieures à la longueur d’onde incidente, l’un des effets les plus remarquables est l’émergence de résonances au sein du spectre d’absorption.