Centre de Recherche sur les Ions, les Matériaux et la Photonique
CIMAP
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#2 - Màj : 14/05/2019
Thèmes de recherche

Matériaux et irradiation

Les recherches sur ce thème portent sur des études fondamentales du comportement sous irradiation d’une grande variété de matériaux utilisés notamment dans le contexte de l’électronucléaire (alliages métalliques, verres, céramiques, polymères).

Matériaux et irradiation
Groupes de recherche / Laboratoires
Responsable du Groupe : Isabelle MONNET "MAtériaux, Défauts, IRradiation" Le groupe MADIR est composé d’une vingtaine de membres comprenant des doctorants, post-doctorants, techniciens, chercheurs et enseignant-chercheurs. Les membres du groupe MADIR ont une forte implication au sein de la plateforme CIRIL du CIMAP, qui organise et gère les expériences de physique interdisciplinaire du GANIL.
Equipe matériaux, défauts, irradiation - MADIR du CIMAP
Matériaux  Instrumentation Laser
Les activités de l'équipe "Matériaux Instrumentation Laser" couvrent un large domaine allant de la croissance et l'étude de cristaux massifs pour des dispositifs photoniques, des caractérisations spectroscopiques expérimentales et théoriques des matériaux et la réalisation de dispositifs laser et électroluminescents.
Domaines Techniques
L'Iramis dispose de plusieurs outils d'irradiation ouvert à la communauté scientifique et aux besoins de caractérisation pour la recherche ou la R&D en milieu industriel : Les lignes d'irradiation aux ions lourds au sein du CIRIL, implantées au GANIL à Caen, du Centre de Recherche sur les Ions, les matériaux et la photonique - CIMAP, L'accélérateur d'électrons de l'installation SIRIUS du Laboratoire des Solides irradiés - LSI, sur le campus de l'Ecole Polytechnique, L'irradiation par le faisceau de la microsonde nucléaire du LEEL.

Interaction ion - matériaux

Irradiation par des ions lourds

Irradiation
Faits marquants scientifiques
31 juillet 2020
La recherche de l'origine de la vie demande d'identifier chaque étape élémentaire d'une longue chaine de processus pouvant, à partir des atomes issus de la nucléosynthèse au cœur des étoiles (essentiellement de l'hydrogène au fer) ou sous l'effet de l'explosion finale des supernovæ (éléments lourds au-delà du fer), conduire à la formation des générations successives de molécules de plus en plus complexes, pour aboutir aux molécules constitutives du vivant telles qu'elles sont présentes sur Terre.
25 juillet 2020
Les faisceaux d'ions énergétiques font partie des rayonnements ionisants, capable de produire des ions lors de leur interaction avec la matière. L'interaction ion-atome ou molécule cible doit avant tout être bien comprise pour maitriser les processus mis en jeu.
17 mars 2020
Les faisceaux d'ions focalisés (FIB, 1 à 50 keV) sont largement utilisés pour façonner les semi-conducteurs pour la réalisation de dispositifs électroniques.
04 novembre 2019
Les structures de cavité laser en guide d'onde permettent d'obtenir un gain optique élevé ainsi que des seuils de fonctionnement réduits. Ce type de structure permet en outre la réalisation de cavités laser d'une grande compacité, avec l’ajout possible de fonctions optiques intégrées (miroirs de Bragg, coupleurs, capteurs par ondes évanescentes…).
30 octobre 2019
La génération d’ions moléculaires est à la base de nombreuses méthodes d'analyse, comme le SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy), le MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption Ionisation) ou le FIB (Focused Ion Beam).
10 décembre 2018
Le développement de l’énergie solaire, en compétition avec les autres sources d’énergie décarbonées, demande une recherche continue d’amélioration de l'efficacité de conversion énergétique et une réduction des coûts de production.
14 septembre 2018
Nous vivons dans un univers moléculaire avec plus de 200 petites molécules identifiées dans le milieu interstellaire et l'observation de molécules organiques complexes dans les atmosphères planétaires, comme les lunes de Saturne.
16 mars 2018
La forte augmentation de la demande de stockage, de capacité de calcul et de communication liée au numérique va rapidement rendre obsolète l'interconnexion électrique inter- et intra-puces. D'autres solutions doivent être envisagées, comme la photonique sur silicium.
16 octobre 2017
Le collagène est la protéine la plus abondante dans le corps humain, et sa structure particulière en triple hélice est à l’origine de propriétés mécaniques spécifiques au cartilage (élasticité, robustesse…), dont il est le composant majoritaire.
21 juillet 2017
La réalisation de composants électroniques nanométriques peut nécessiter de façonner les surfaces à l'échelle de l'atome et de nombreuses procédés sont proposés et étudiés. Parmi eux, il a été montré que l’irradiation par des ions rapides permet de structurer une surface à cette échelle ultime.
02 février 2017
La sonde atomique tomographique est un outil unique permettant d’analyser la composition chimique en 3 dimensions à l’échelle nanométrique. L’analyse est basée sur la reconstruction des trajectoires des ions émis par une pointe très fine soumise à un potentiel électrique de quelques dizaines de kV.
23 novembre 2016
Des polymères utilisés dans divers secteurs de l’industrie électronucléaire sont susceptibles d’être conditionnés en tant que déchets de moyenne activité à vie longue (MA-VL) en "fin de vie". Au sein des colis de déchets, ils seront alors soumis à des rayonnements ionisants sur des temps longs.
10 mars 2016
L’hadronthérapie est une technique de radiothérapie qui met en jeu des faisceaux d’ions accélérés de grande énergie.
24 janvier 2016
Un nombre croissant d’applications industrielles ou scientifiques nécessitent de fortes puissances laser dans différentes gammes de longueurs d’onde, notamment dans le proche et moyen infra-rouge ainsi que dans le visible. Les sources laser à fibre dopée sont des systèmes robustes et efficaces qui allient une puissance élevée à une très bonne cohérence spatiale.
03 juillet 2015
Sur Terre, les couches de neige fraiche se transforment lentement  sous l'influence du vent, des variations de température ou de l'humidité ambiante en glace compacte. Mais dans l'espace interplanétaire ? L'agglomération initiale d'eau gelée sur les satellites et les comètes ne reste-t-elle pas éternellement une neige/glace "fraiche" ? Les chercheurs du CIMAP (et al.
23 mai 2015
Le développement de l'instrumentation pour le contrôle des émissions, de la capture et du stockage du CO2 est un objectif technologique majeur, pour répondre aux enjeux posés par l'émission de ce gaz à effet de serre et aux évolutions climatiques associées.
23 mars 2015
Des physiciens du CIMAP, du LPC, de Tokyo Metropolitan University et Argone National Laboratory ont cartographié la probabilité d’interaction, en fonction du paramètre d'impact (échelle sub-nanométrique), entre un ion multichargé et un dimère de gaz rare, paire d'atomes liés par une liaison de Van der Waals.
30 octobre 2014
Élaborer de manière reproductible et bien contrôlée des nanostructures sur une surface solide, pouvant présenter des propriétés originales (détecteurs de gaz, capteur magnétique, réactivité et catalyse, etc…), demande des outils originaux et de bien comprendre les phénomènes de structuration de surface (ruptures de liaison, diffusion, ségrégation, …).
02 juillet 2014
Pour réaliser de nouveaux composants ou capteurs, il est utile de savoir façonner la matière à l'échelle nanométrique, et pour ceci des procédés originaux et innovants doivent être élaborés.
11 mars 2014
Les équipements électroniques sont aujourd'hui de plus en plus performants, car interfacés avec leur environnement, via des objets ou capteurs communicants. Idéalement, ces objets devraient être intégrés "à vie" dans leur environnement, ce qui demande qu'ils soient le plus possible autonomes en énergie.
18 décembre 2013
  L'énergie photovoltaïque est une composante importante de la transition énergétique. Il est donc important de rechercher des voies pour améliorer le rendement des cellules, sans augmenter leur coût, en particulier pour la technologie la plus couramment utilisée : la filière silicium.
29 novembre 2013
Jupiter est entouré de lunes glacées qui sont l’objectif de la prochaine grande mission scientifique JUICE (Jupiter icy moons explorer) de l’ESA (European Space Agency).
29 août 2013
La demande actuelle toujours croissante d'échanges d'informations, sollicite une recherche accrue sur des systèmes de transmission novateurs, performants, robustes, bons marchés et durables.
22 janvier 2013
Les lasers à solide émettant dans le domaine visible sont des candidats prometteurs pour les nouvelles générations d’affichage couleur RVB (Rouge Vert Bleu) du fait de leur haute brillance et de leur faible divergence comparés aux LED [1].
28 août 2012
Une désintégration radioactive β- (n → p + e- + νe) est un évènement dont la durée est extrêmement brève (typiquement de l'ordre de 10-19 s*, soit 100 zeptosecondes !).
04 juin 2012
Le développement de la filière photovoltaïque, essentiellement basée sur la filière silicium, nécessite une nette amélioration du rendement des cellules solaires actuelles. Une méthode est d'élargir la fenêtre spectrale d'absorption des cellules dans le domaine haute fréquence (bleu et UV).
09 janvier 2012
Avec les avancées des traitements du cancer utilisant des faisceaux d’ions (proton- et hadron-thérapie) [1], l’étude de l’interaction entre des particules ionisantes et des molécules d’intérêt biologique connaît un fort développement afin de comprendre les processus fondamentaux intervenant à l’échelle moléculaire.
28 novembre 2011
Haad Bessbousse, Marie-Claude Clochard et Travis L. Wade (IRAMIS/LSI)
Les métaux lourds sont des éléments toxiques et des normes de concentration de plus en plus exigeantes sont imposées pour la qualité de l'eau, qui demandent le développement de nouvelles techniques d'analyses performantes.
22 août 2011
L'extraction d'un plan cristallin unique d'un cristal de graphite constitue une feuille de graphène. Ce cristal de carbone bi-dimensionnel est aujourd'hui étudié de façon très approfondie du fait de ses conductances électrique et thermique exceptionnellement élevées ou encore de sa résistance mécanique.
01 avril 2011
L'irradiation des molécules biologiques peut conduire à leur fragmentation et à l'ionisation des fragments. Dans une expérience portant sur l'irradiation par des ions lourds de molécules biologiques (acides aminés : glycine et valine) l'équipe du CIMAP montre l'importance de l'environnement des molécules dans ce processus.
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Dernière mise à jour : 09-10-2020


 

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Interaction ion - matériaux
Centre de Recherche sur les Ions, les Matériaux et la Photonique
Matériaux optiques
Matériaux  Instrumentation Laser
Irradiation par des ions lourds
Mieux connaitre les effets d\'irradiation d’une hadronthérapie, pour améliorer la sécurité des patients
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Effet de l\'environnement sur la fragmentation par irradiation d\'ions lourds de molécules d\'intérêt biologique
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Noyaux exotiques, radioactivité β et physique atomique : \
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Nanostructures induites par faisceaux d\'ions :  additivité entre les dépôts d\'énergie cinétique et potentielle
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Les faisceaux d’ions du GANIL utilisés pour la physique atomique, du solide, la radiobiologie et l’astrochimie
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Matériaux et irradiation
Photoluminescence géante du cérium dans des films d\'oxynitrure de silicium
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Irradiation
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Augmentation du rendement de conversion photovoltaïque d\'une cellule silicium industrielle par conversion de photons
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