CEA
CNRS
Univ. Paris-Saclay

Service de Physique de l'Etat Condensé

Faits marquants 2008

15 décembre 2008
S. Campidelli, A. Filoramo, J.-P. Bourgoin, collaboration : D. M. Guldi (Université d’Erlangen-Nuremberg) T. Torres (Université de Madrid), M. Prato (Université de Trieste)

Les éditeurs de la revue « Journal of the American Chemical Society » ont récemment choisi pour "JACS Select" un article du Laboratoire d’Electronique Moléculaire intitulé : "Facile Decoration of Functionalized Single-Wall Carbon Nanotubes with Phthalocyanines via “Click Chemistry" ".  Dans le but à la fois de souligner et d’expliquer à une audience de non spécialistes des sujets d’intérêts, le "Journal of the American Chemical Society" a mis en place "JACS Select", qui est en fait un journal virtuel thématique rassemblant des articles récemment publiés dans JACS que les éditeurs considèrent comme marquants. L’article du LEM a été sélectionné dans le numéro intitulé "Molecular Design of Thin Film Optoelectronic Materials for Solar Cells".

Les recherches conduites au LEM portent essentiellement sur l’électronique à base de nanotubes de carbone monoparois (SWNTs). Les nanotubes de carbone sont des objets unidimensionnels possédant des propriétés électroniques et mécaniques exceptionnelles qui en font un matériau de choix pour l’électronique, la conversion d’énergie, les composites ou les applications biologiques. Pour cela, de nombreuses équipes à travers le monde s’intéressent à la fonctionnalisation chimique des nanotubes afin d’améliorer ou de combiner leurs propriétés avec celles de molécules actives.

La fabrication d’assemblages moléculaires à base de nanotubes de carbone est cependant encore limitée à cause de la difficulté d'incorporer des molécules à forte valeur ajoutée sur la surface des nanotubes. La "click chemistry" peut apporter une solution très élégante pour la réalisation de matériaux fonctionnels à base de nanotubes. Le concept de "click chemistry" a été introduit en 2001 par Sharpless, il définit un groupe de réactions chimiques qui sont propres, versatiles, simples et économiques à mettre en œuvre. Parmi toutes les réactions de la chimie organique, la cycloaddition de Huisgen représente la réaction la plus efficace. Cette réaction est une cycloaddition 1,3-dipolaire entre un azide et un alcyne.

19 décembre 2008
H. le Sueur, P. Joyez, H. Pothier, C. Urbina, and D. Esteve

Les éditeurs de la revue "Physical Review Letters" ont récemment  attribué le label "Editor's suggestion" à un article du groupe  Quantronique du SPEC (Service de Physique de l'Etat Condensé): Phase Controlled Superconducting Proximity Effect Probed by Tunneling Spectroscopy, Phys. Rev. Lett. 100 (2008) 197002".  Par ce label les éditeurs souhaitent mettre en avant un petit nombre  d'articles qu'ils considèrent comme particulièrement clairs et  susceptibles d'intéresser des lecteurs en dehors de leur spécialité.

Cet article permet de donner pour la première fois une vue élégante, claire et complète de  "l'effet de proximité supraconducteur". Cet effet se produit aux  interfaces entre métaux supraconducteur (S) et métaux résistifs  "normaux" (N), où la supraconductivité peut "contaminer" localement  le métal normal et le rendre non résistif.

07 avril 2008

Delphine Lebeugle, Dorothée Colson, Anne Forget, Michel Viret (IRAMIS/SPEC CEA-Saclay)
Arsen Goukassov, Alexandre Bataille (IRAMIS/LLB CEA-Saclay)

Les matériaux magnétiques sont aujourd'hui massivement utilisés dans le stockage dynamique de l'information (disques durs, têtes de lecture). Pour ces applications, ils sont le plus souvent mis en œuvre sous forme de couches minces. Ce résultat a été atteint après la naissance de l’électronique de spin ou "spintronique" et la découverte de la magnétorésistance géante. Plus récemment, une nouvelle voie de recherche s’est ouverte concernant les matériaux multiferroïques dans lesquels ordre magnétique et ordre ferroélectrique coexistent, les deux aspects étant couplés. Avec de tels matériaux, le traitement de l'information dans des mémoires RAM pourrait s’effectuer par le biais de l’aimantation et de la polarisation électrique (piloter ou lire l’aimantation locale par l'application d'un champ électrique, ou la polarisation électrique locale par un champ magnétique). Il reste cependant encore tout un travail de recherche fondamental à effectuer, pour comprendre la nature des interactions et des mécanismes responsables du couplage entre les deux types d'ordre. C'est dans ce cadre, que s'inscrivent les récents résultats obtenus au SPEC qui montrent qu’un champ électrique est à même d’influencer le magnétisme dans le composé BiFeO3.


L'utilisation potentielle des matériaux multiferroïques nécessite des composés de haute pureté, de très grande résistivité, possédant un ordre magnétique et électrique couplés et des températures de transitions ordre-désordre (magnétique et électrique) les plus élevées possible. A ce titre le composé BiFeO3 est potentiellement intéressant car c'est le seul oxyde multiferroïque possédant des températures de transition bien au dessus de la température ambiante. Il a donc été expérimentalement très étudié durant ces trois dernières années.

 

15 juillet 2008
D. Bonamy and L. Ponson (SPCSI), D. Santucci (Fysik Institutt Oslo)

Fracture is a phenomenon of everyday life: it is observable at all scales of condensed matter, from the atomic scale (in nanostructures) to the scale of our planet marked by fractures in the continental plates. But, can we find a unifying model to describe the phenomenon?

The dynamics of fracture is complex. In an ideal elastic material, perfectly homogenous, the situation remains relatively simple by means of the Elastic Linear Mechanics: the crack front is a smooth line, crossing the material with a predictable trajectory and at a regular speed that is function of the solicitation in tension. Taking into account the inhomogeneities inherent in any material (microstructure heterogeneities, point defects, temperature…) the crack no more propagate continuously but by apparently unpredictable leaps, which imposes a statistical treatment of the problem.

15 juillet 2008
D. Bonamy et L. Ponson (SPCSI), D. Santucci (Fysik Institutt Oslo)

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. Mais peut-on trouver un  modèle unificateur pour décrire le phénomène ?

La dynamique de la propagation d'une fracture est complexe. Dans un matériau élastique idéal, parfaitement homogène, la situation reste relativement simple, aisément modélisable à l'aide de la Mécanique Linéaire Elastique de la Rupture : le front de fissure forme une ligne continue, qui se propage dans le matériau suivant une trajectoire prédictible et à vitesse régulière, d’autant plus élevée que la sollicitation en tension est importante. Dès que l'on prend en compte l'inhomogénéité inhérente à tout matériau (hétérogénéité de microstructure, défauts ponctuels, effet de la température…) la fissure ne progresse plus continument mais par sauts apparemment imprédictibles, ce qui impose un traitement statistique du problème.

 

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