Laboratoire Léon Brillouin (LLB)
Le Laboratoire Léon Brillouin (LLB) est un Laboratoire National financé conjointement par le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) et le Commissariat à l'Energie Atomique (CEA). Ses missions sont :
- Conduire une recherche de haut niveau sur ses propres programmes en s’appuyant sur ses installations sur le site de Saclay, de Grenoble ou d’autre sites
- Soutenir la formation à la diffusion neutronique et préparer une nouvelle génération d’utilisateurs aux méthodes les plus récentes de diffusion des neutrons
- Promouvoir l’utilisation de la diffusion et de la spectroscopie neutronique pour la recherche fondamentale et l’industrie et mettre en place des collaborations et/ou des partenariats avec des sociétés industrielles et commerciales dans le cadre de l’accès aux faisceaux de neutrons du LLB
- Assurer après l’arrêt du réacteur Orphée, le démontage, le recyclage et l’organisation de l’optimisation de la réutilisation au mieux des intérêts de la communauté scientifique française de tout ou partie des instruments sur d'autres sources de neutrons en France et à l’étranger le cas échéant
- Mener une prospective pour une stratégie à long terme visant à garantir l’excellence française en diffusion des neutrons et proposer dans ce cadre, le développement d’une source compacte de neutrons destinée à redonner à la France au moins une source nationale
- Assurer la coordination opérationnelle de la contribution française pour la construction et la mise en service d’instruments sur la nouvelle source européenne de neutrons ESS (European Spallation Source, Lund, Suède) dans le cadre des accords entre la France et l’ERIC ESS
#3 - Màj : 03/10/2022
Thèmes de recherche
Dans les systèmes biologiques, l'intérieur des cellules est un milieu très encombré, qui peut provenir de la présence de macromolécules inertes ou non vis-à-vis des réactions biologiques (encombrement macromoléculaire) ou de la séquestration physique par des éléments tels que des réseaux de fibres et de membranes (confinement).
Sous confinement nanométrique, les interactions complexes entre la topologie de confinement, la dimensionnalité (3D à 1D) et le rapport surface/volume affecte de manière significative les propriétés physiques des matériaux confinés.
Sur la base de travaux pionniers établis dans les années 70 au LLB, la physique des polymères et plus largement l’étude de systèmes relevant de la matière molle (tensio-actifs, nanoparticules) continue d'être un domaine très actif de l’équipe matière molle au laboratoire.
Thématiques NFMQ : magnétisme, transitions de phase - Etudes par diffusion de neutrons
Le magnétisme est un domaine d’intérêt majeur, car combiné à l’électronique, il a modifié en profondeur notre vie quotidienne : sous forme de capteurs, d’actionneurs, de dispositifs nomades (téléphones, tablettes, ordinateurs portables), de matériaux aux capacités de stockage accrues pour l'enregistrement magnétique de toutes nos données informatiques., etc...
Unconventional superconductivity: neutron spectroscopy and theory
In the last two decades, new superconducting (SC) compounds, exhibiting surprisingly high critical temperatures (Tc), have been discovered. In contrast to conventional superconductors, the SC order parameter is not isotropic, neither in cuprates nor in Fe-based systems. This ignited a search for new SC pairing mechanisms based on the existence of rather strong electronic interactions.
Groupes de recherche / Laboratoires
Le groupe "Infrastructures et développements - INFRA" est composé de 18 collaborateurs répartis en quatre équipes :
Conception et Développement (Sylvain Désert)
Electronique (Emmanuel Rampnoux)
Environnement échantillon (Burkhard Annighofer),
Informatique (Gaston Exil).
La matière molle, la science des matériaux et la biologie partagent le même terrain: le contrôle des interactions de l'ordre de l'énergie thermique (KBT) autorisant la formation d'architectures complexes présentant des dynamiques, des cinétiques ou des durées de vie spécifiques.
Les objectifs de l'équipe "NFMQ", au travers de l'activité de ses groupes de recherche, sont de comprendre les propriétés électroniques et magnétiques de matériaux aux propriétés remarquables ou non conventionnelles, où les effets quantiques jouent un rôle majeur.
Domaines Techniques
Les neutrons permettent de sonder la matière et leur sensibilité aux éléments légers et au magnétisme en font une sonde unique et originale. A l'IRAMIS , l’utilisation de la spectrométrie neutronique dans divers domaines de la recherche fondamentale et appliquée est développée au Laboratoire mixte CEA-CNRS Léon Brillouin à Saclay.
ICONE : an accelerator-driven neutron source
X-rays are used to investigate the structural properties of solids, liquids or gels. Photons interact with electrons, and provide information about the fluctuations of electronic densities in heterogeneous matter. A typical experimental set-up is shown on Figure : a monochromatic beam of incident wave vector is selected and falls on the sample. The scattered intensity is collected as a function of the so-called scattering angle 2 teta.
Diffractomètres de "diffusion de neutrons aux petits angles" : PACE, PA20, PAxy, TPA
SWAXS Lab -Saclay : The SAXS/ GISAXS/ X-ray reflectomer beamline
Neutron diffusion make possible to probe the matter and its sensitivity to the light elements and to magnetism make it a single and original probe. Within IRAMIS, neutron spectrometry is used in various fields in fundamental and applied research and is developed around the CEA-CNRS Laboratory Leon Brillouin (LLB) around the Orphée reactor in Saclay. Neutrons are mainly intended for the study of condensed matter.
ICONE : an accelerator-driven neutron source
Voir aussi
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Grand Prix CEA-Innovation 2020 de l'Académie des Sciences décerné à Philippe Bourges du LLB :
Le Grand Prix CEA-Innovation* 2020 de l'Académie des Sciences est attribué à Philippe Bourges, Directeur de recherche à l'UMR LLB CEA-CNRS, pour ses recherches sur les matériaux quantiques.
Philippe Bourges est expert en physique de la matière condensée. Ses recherches ont principalement porté sur l'étude des matériaux supraconducteurs à haute température.
Faits marquants scientifiques
07 avril 2024
Nina Královič-Kanjaková, Ali Asi Shirazi, Lukáš Hubčík, Mária Klacsová, Atoosa Keshavarzi, Juan Carlos Martínez, Sophie Combet, José Teixeira, and Daniela Uhríková
The use of an exogenous pulmonary surfactant (EPS) to deliver other relevant drugs to the lungs is a promising strategy for combined therapy.
15 mars 2024
Universality of q=1/2 orbital magnetism in the pseudogap phase of the high-Tc superconductor YBa2Cu3O6+x
Dalila Bounoua, Yvan Sidis, Martin Boehm, Paul Steffens, Toshinao Loew, Lin Shan Guo, Jun Qian, Xin Yao, and Philippe Bourges, Phys. Rev. B 108 (2023) 214408.
Several decades of debate have centered around the nature of the enigmatic pseudogap state in high-temperature superconducting copper oxides.
06 mars 2024
Explorer la matière nécessite des faisceaux sondes de lumière (photons lasers, rayons X…), de neutrons, d'électrons, voire d'atomes, de molécules ou d'ions.
16 février 2024
On De Gennes narrowing of fluids confined at the molecular scale in nanoporous materials
Wanda Kellouai, Jean-Louis Barrat, Patrick Judeinstein, Marie Plazanet, Benoit Coasne, J. Chem. Phys. 160, 024113 (2024).
Beyond well-documented confinement and surface effects arising from the large internal surface and severely confining porosity of nanoporous hosts, the transport of nanoconfined fluids remains puzzling in many aspects. With striking examples such as memory, i.e.
14 janvier 2024
M. Warburton, J.M. Ablett, J.-P. Rueff, P. Baroni, L. Paolasini, L. Noirez
We examine the influence at room temperature of the deposit of a water layer on the phonon dynamics of a solid. It is shown that the water wetting at the surface of an Alumina monocrystal has deep effects on acoustic phonons, propagating over several hundred µm distance and taking place on a relatively long time scale.
22 décembre 2023
V. Balédent, A. Vaunat, S. Petit, L. Nataf, S. Chattopadhyay, S. Raymond, and P. Foury-Leylekian
In this paper, we investigate the physical properties of the type-II multiferroic GdMn2O5 material by means of neutron scattering, electric polarization, and magnetization measurements. A complex (T,H) phase diagram shows up, with especially a field-induced magnetic transition around 11 T at low temperature.
01 décembre 2023
Anne-Charlotte Le Gulluche, Guylaine Ducouret, Ludovic Olanier, Annie Brûlet, Olivier Sanseau, Paul Sotta, and Alba Marcellan
Model hybrid hydrogels reinforced by silica nanoparticles were designed by polymerizing and cross-linking the gels in situ. The polymer–particle interactions were tuned by using either poly(dimethylacrylamide) (PDMA), which adsorbs on silica, or poly(acrylamide) (PAAm), which does not.
08 novembre 2023
A. Sazonov, H. Thoma, R. Dutta, M. Meven, A. Gukasov, R. Fittipaldi, V. Granata, T. Masuda, B. Nafradi, and V. Hutanu
A detailed investigation of Ba2MnGe2O7 was performed in its low-temperature magnetoelectric state combining neutron diffraction with magnetization measurements on single crystals. In the paramagnetic state at 10 K, polarized neutron diffraction was applied to reveal the components of the susceptibility tensor.
23 octobre 2023
Dans un article publié dans ACS Macro Letters, une équipe de physico-chimistes décrit une nouvelle approche qui utilise les neutrons et la lumière pour suivre in situ l’autoassemblage de polymères amphiphiles dans des conditions proches de l’équilibre.
13 octobre 2023
Antoine Cossa, Sylvain Trépout, Frank Wien, Johannes Groen, Etienne Le Brun, Florian Turbant, Laetitia Besse, Eva Pereiro, Véronique Arluison
The bacterial chromosomic DNA is packed within a membrane-less structure, the nucleoid, due to the association of DNA with proteins called Nucleoid Associated Proteins (NAPs). Among these NAPs, Hfq is one of the most intriguing as it plays both direct and indirect roles on DNA structure.
21 septembre 2023
Ellen Fogh, Bastian Klemke, Manfred Reehuis, Philippe Bourges, Christof Niedermayer, Sonja Holm-Dahlin, Oksana Zaharko, Jürg Schefer, Andreas B. Kristensen, Michael K. Sørensen, Sebastian Paeckel, Kasper S. Pedersen, Rasmus E. Hansen, Alexandre Pages, Kimmie K. Moerner, Giulia Meucci, Jian-Rui Soh, Alessandro Bombardi, David Vaknin, Henrik. M. Rønnow, Olav F. Syljuåsen, Niels B.
25 août 2023
Maëva Almeida, Daniel Dudzinski, Catherine Amiel, Jean-Michel Guigner,Sylvain Prévost, Clémence Le Coeur and Fabrice Cousin
Here, we describe the behavior of mixtures of stearic acid (SA) and its hydroxylated counterpart 12-hydroxystearic acid (12-HSA) in aqueous mixtures at room temperature as a function of the 12-HSA/SA mole ratio R.
30 juillet 2023
I. V. Golosovsky, I. A. Kibalin, A. Gukasov, A. G. Roca, A. López-Ortega, M. Estrader, M. Vasilakaki, K. N. Trohidou, T. C. Hansen, I. Puente-Orench, E. Lelièvre-Berna, J. Nogués
Heterogeneous bi-magnetic nanostructured systems have had a sustained interest during the last decades owing to their unique magnetic properties and the wide range of derived potential applications. However, elucidating the details of their magnetic properties can be rather complex.
06 juillet 2023
Simeon Minic, Burkhard Annighöfer, Milos Milcic, François Maignen, Annie Brûlet, Sophie Combet
Apomyoglobin (apoMb), a model protein in biochemistry, exhibits a strong propensity to bind various ligands, which makes it a good candidate as a carrier of bioactive hydrophobic drugs. The stability of its hydrophobic pocket determines its potential as a carrier of bioactive compounds.
13 juin 2023
Somia Haouache, Yu Chen, Clara Jimenez-Saelices, Fabrice Cousin, Pan Chen, Yoshiharu Nishiyama, François Jerome, and Isabelle Capron
Nanocelluloses can be used to stabilize oil–water surfaces, forming so-called Pickering emulsions. In this work, we compare the organization of native and mercerized cellulose nanocrystals (CNC-I and CNC-II) adsorbed on the surface of hexadecane droplets dispersed in water at different CNC concentrations.
07 juin 2023
Le LLB et le SPEC s'équipent d'un four à image pour la croissance de monocristaux par la méthode de fusion de zone flottante. Cet équipement permettra de réaliser des monocristaux orientés de taille centimétrique et de haute pureté chimique, pour l’étude des matériaux quantiques (composés supraconducteurs, multiferroïques ou multifonctionnels...
23 mai 2023
Özge Azeri, Dennis Schönfeld, Bin Dai, Uwe Keiderling, Laurence Noirez and Michael Gradzielski
Block copolymers synthesized via Atom Transfer Radical Polymerization from alkyl acrylate and t-butyl acrylate and the subsequent hydrolysis of the t-butyl acrylate to acrylic acid were systematically varied with respect to their hydrophobic part by the variation in the alkyl chain length and the degree of polymerisation in this block.
02 mai 2023
Céline JAUDOIN, Isabelle GRILLO, Fabrice COUSIN, Maria GEHRKE, Malika OULDALI, Ana-Andreea ARTENI, Luc PICTON, Christophe RIHOUEY, Fanny SIMELIERE, Amélie BOCHOT, Florence AGNELY
Mixtures of hyaluronic acid (HA) with liposomes lead to hybrid colloid–polymer systems with a great interest in drug delivery. However, little is known about their microstructure.
20 avril 2023
Les clusters métalliques dans la gamme de 10-300 atomes (diamètre 1 à 2 nm) forment une classe spécifique de matériaux dont les propriétés dépendent fortement de leur taille en raison de la discrétisation de leurs niveaux d’énergie.
08 avril 2023
Anne-Sophie Robbes, Jacques Jestin, Florian Meneau, Florent Dalmas, François Boué, and Fabrice Cousin,
Macromolecules 2022, 55, 15, 6876–6889.
14 mars 2023
Michal Swierczewski, Fabrice Cousin, Ewa Banach, Arnulf Rosspeintner, Latevi Max Lawson Daku, Abolfazl Ziarati, Rania Kazan, Gunnar Jeschke, Raymond Azoulay, Lay-Theng Lee, Thomas Bürgi
A bidentate chiral dithiol (diBINAS) is utilised to bridge Au25 nanoclusters to form oligomers. Separation by size allows the isolation of fractions that are stable thanks to the bidentate nature of the linker.
19 février 2023
Florian Turbant, Jehan Waeytens, Camille Campidelli, Marianne Bombled, Denis Martinez, Axelle Grélard, Birgit Habenstein, Vincent Raussens, Marisela Velez, Frank Wien, Véronique Arluison
Hfq is a pleiotropic regulator that mediates several aspects of bacterial RNA metabolism. The protein notably regulates translation efficiency and RNA decay in Gram-negative bacteria, usually via its interaction with small regulatory RNAs.
27 janvier 2023
Sophie Combet, Françoise Bonneté, Stéphanie Finet, Alexandre Pozza, Christelle Saade, Anne Martel, Alexandros Koutsioubas, Jean-Jacques Lacapère, Biochimie (2022) in press.
The translocator protein (TSPO) is a ubiquitous transmembrane protein of great pharmacological interest thanks to its high affinity to many drug ligands.
25 janvier 2023
Les alliages à "haute entropie" forment une nouvelle classe de matériaux cristallins, qui se caractérise par des variations aléatoires dans la composition chimique de chaque maille, sans altérer l’ordre géométrique à longue distance.
![Collective effects in ionic liquid [emim][Tf2N] and ionic paramagnetic nitrate solutions without long-range structuring](http://iramis.cea.fr/Images/astImg/3513_1.jpg)
03 janvier 2023
Eni Kume, Nicolas Martin, Peter Dunne, Patrick Baroni and Laurence Noirez
Molecules 2022, 27(22), 7829.
Mesoscopic shear elasticity has been revealed in ordinary liquids both experimentally by reinforcing the liquid/surface interfacial energy and theoretically by nonextensive models.
01 décembre 2022
Déterminer le mécanisme à l'origine de la supraconductivité à haute température critique (Tc), découverte en 1986 dans des oxydes de cuivre , reste un défi majeur en physique au XXIe siècle.
28 novembre 2022
La Source Européenne de Spallation ("European Spallation Source" ou ESS), actuellement en construction à Lund en Suède, sera à l’horizon 2027 la source de neutrons la plus puissante au monde au service de la recherche sur les matériaux et les Sciences de la vie.
28 novembre 2022
H. P. Khanh Ngo, E. Planes, C. Iojoiu, P. Soudant, A.-L. Rollet, P. Judeinstein
The increasing need of portable electrical resources requires to develop post-Li batteries, in which redox reactions are then based on the different alkali or earth alkaline ions.
14 novembre 2022
Molécules clés du vivant, les polymères d'acides nucléiques peuvent se présenter sous la forme d'une chaine moléculaire unique ou sous une forme multichaines (tel que la double hélice de l'ADN), qui adoptent une grande variété de conformations, pouvant comprendre des hélices simples ou doubles, des boucles, des pseudo-nœuds des structures en duplexes, triplexes ou quadruplexes.
07 novembre 2022
Michal Swierczewski, Alexis Chenneviere, Lay-Theng Lee, Plinio Maroni, Thomas Bürgi
Langmuir-Blodgett (LB) technique allows the deposition of gold nanoclusters (atomically precise nanoparticles below 2 nm in diameter) onto solid substrates with an unprecedented degree of control and high transfer ratios. Nanoclusters are expected to follow the crinkle folding mechanism, which promotes the formation of trilayers but kinetically disfavors the formation of the fourth layer.
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Thèses
| 3 sujets IRAMIS/LLB |
Dernière mise à jour :
Fragmentation quantique dans les systèmes frustrés
SL-DRF-24-0371
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Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2024
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Page perso : https://iramis.cea.fr/Pisp/sylvain.petit/
Labo : https://iramis.cea.fr/LLB/NFMQ/
Les dernières décennies de recherches dans le domaine de la matière condensée ont vu l'émergence d'une physique riche et nouvelle, fondée sur la notion de "liquides de spin". L'intérêt pour ces nouveaux états de la matière provient du fait qu’ils présentent une intrication quantique à grande échelle, une propriété par ailleurs fondamentale pour le calcul quantique. De par sa nature qui exploite directement cette notion d’intrication, un ordinateur quantique permettrait des approches révolutionnaires par rapport aux ordinateurs classiques, pour résoudre rapidement certaines classes de problèmes.
L’étude des liquides de spin rejoint donc de très forts enjeux technologiques et le but de ce projet de thèse est de participer à cet effort de recherche fondamentale.
L’étude des liquides de spin rejoint donc de très forts enjeux technologiques et le but de ce projet de thèse est de participer à cet effort de recherche fondamentale.
Spin, symétries, topologie et altermagnétisme
SL-DRF-24-0370
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Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2024
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Labo : https://iramis.cea.fr/llb/NFMQ/
Le sujet central de la thèse est une forme de matière récemment proposée, appelée altermagnétisme. Comme les antiferromagnétiques simples, il s'agit de matériaux magnétiques qui présentent un ordre magnétique à longue portée sans moment net. Dans les antiferromagnétiques simples, les bandes électroniques de spin up et down sont dégénérées. Mais dans les altermagnétiques, elles ne le sont pas. Une façon de considérer ces matériaux est de dire qu'ils sont non magnétiques dans l'espace réel mais magnétiques dans l'espace des quantités de mouvement, combinant ainsi les caractéristiques des ferromagnétiques et des antiferromagnétiques. Ces matériaux ont suscité un grand intérêt dans la communauté de la spintronique. Celle-ci s'intéresse depuis longtemps aux antiferroaimants car ils sont insensibles aux champs parasites et peuvent permettre une commutation plus rapide que les ferroaimants classiques. Les altermagnétiques ont le potentiel de réaliser les rêves de la spintronique antiferromagnétique. Parallèlement, les altermagnétiques présentent un intérêt fondamental en physique de la matière condensée. Il s'avère que l'altermagnétisme est fondé sur un type particulier de brisure de symétrie décrit par la théorie des groupes de spin.
L'objectif de ce projet de thèse est d'étendre notre compréhension des groupes de spin en matière condensée, en particulier dans la direction de l'altermagnétisme et des matériaux topologiques.
L'objectif de ce projet de thèse est d'étendre notre compréhension des groupes de spin en matière condensée, en particulier dans la direction de l'altermagnétisme et des matériaux topologiques.
Expériences virtuelles de diffusion neutronique de la modération à la détection des neutrons.
SL-DRF-24-0317
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Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2024
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Labo : https://www-llb.cea.fr/
Voir aussi : https://iramis.cea.fr/llb/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_sstechnique.php?id_ast=2755
La communauté française de diffusion neutronique propose de construire une nouvelle source de diffusion neutronique de type HiCANS, High-Current Accelerator-driven Neutron Source. Une telle source utiliserait un accélérateur de proton de basse énergie, quelques dizaines de MeV, pour produire des neutrons thermiques et froids et alimenter une suite instrumentale d’une dizaine de spectromètres. L’objectif du projet de thèse est de construire une description multi-échelle du fonctionnement d’un appareil de diffusion neutronique allant de la description des processus microscopiques de modération des neutrons et des interactions des neutrons avec la structure atomique et la dynamique des échantillons en passant par la propagation des neutrons à travers des éléments optiques avancés et la production de particules secondaires créant du bruit de fond. L’objectif final et de pouvoir réaliser des expériences de diffusion neutroniques virtuelles et de prédire de manière aussi fine que possible les performances des instruments sur la future source ICONE.
Stages
Images
