Chimiométrie et intelligence artificielle pour l’analyse de données spectroscopiques
Faten Ammari NIMBE/LAPA : tél : 01.69.08/49.74,
La chimiométrie combine des méthodes mathématiques et statistiques éprouvées pour l’analyse des données chimiques. Elle évolue aujourd’hui vers une approche hybride incluant des algorithmes avancés d’intelligence artificielle (IA) pour une analyse plus pertinente des données complexes obtenues par diverses spectroscopies. Faten Ammari vient d’être recrutée, au NIMBE, pour travailler au LAPA et au LEEL sur le traitement de spectres et d’images hyperspectrales issues de différentes techniques. Au LAPA, pour faciliter la caractérisation des produits de corrosion, des méthodes chimiométriques de démixage (MCR-ALS) sont mises en œuvre afin d’extraire dans la cartographie Raman de l’échantillon, les différentes phases et déterminer leurs répartitions et leurs teneurs. Au LEEL, où la détermination de la composition des échantillons analysés par la sonde ionique passe souvent par des étapes chronophages de simulation, des méthodes d’optimisation, comme l’évolution différentielle (DE), sont utilisées pour une gestion plus rapide et plus fiable des résultats.
(a) Un composé pur et sa carte de concentration extraits par MCR-ALS appliquée à une cartographie Raman. (b) Un spectre RBS simulé en utilisant DE pour
minimiser l’écart par rapport au spectre de référence.
Certaines problématiques, telles que le prétraitement des données pour une caractérisation plus efficace des échantillons, sont partagées entre les deux laboratoires et seront également mis en œuvre pour le traitement de données de « spectrométrie d’émission atomique de plasma induit par laser – LIBS », dans le cadre du projet FastNano du PEPR exploratoire DIADEM. Au cours de ses missions, Faten Ammari collaborera avec Laurent Soulier, ingénieur spécialisé en sciences des données à IRAMIS.
Contact CEA : Faten Ammari NIMBE/LAPA – tél : 01.69.08/49.74,
Brèves des labos
Les 32ème JDN (Journées De la Neutronique) qui rassemble chaque année les neutroniciens français se sont tenues du 30 septembre au 3 octobre dans le cadre propice de l’île de Porquerolles. Elles ont été organisées par Vanessa Coulet du MADIREL de Marseille, une utilisatrice régulière des neutrons. Ces journées se sont caractérisées par une très forte participation de plus de 80 personnes, en particulier du LLB. Même si le soleil n’était que partiellement au rendez-vous, ces journées ont donné lieu à de nombreuses discussions animées, en particulier autour de la belle présentation du projet de source compacte ICONE, faite par son chef de projet Nicolas Pichoff.
Une fiche action WoW !
Depuis les année 1980, l’impression 3D permet de créer des objets de morphologie complexe à partir de ficher de type CAO (Conception assistée par l’ordinateur) et joue un rôle important dans la réinvention des processus traditionnels de fabrication industrielle. Aujourd’hui, cette avancée permet d’imprimer des fonctions plutôt que de simples objets statiques, changeant la façon dont nous appréhendons la relation entre matériau, forme et propriétés. Par cette approche, il est désormais possible de créer des objets activables par des stimuli externes, d’où le terme « d’impression 4D », où la quatrième dimension fait référence à l’évolution temporelle ou fonctionnelle de ces objets imprimés. Dans le cadre du partenariat du CEA avec Renault (fiche action WoW), l’équipe de Giancarlo Rizza au LSI développe ainsi des objets fonctionnels qui ont la propriété de se déformer en fonction du taux d’humidité ambiant. Une recherche très amont, mais dont les dérivés technologiques pourraient un jour équiper nos voitures ou nos maisons.
Contact : Antonino Alessi LSI –
Brève de l’Institut
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Contact LinkedIn Iramis : Séverine Coupé (Iramis/Dir)
Jeune chercheur
Mohammad Shahid JAMAL a obtenu son doctorat en Science des matériaux au UGC-DAE Consortium for Scientific Research à Indore, en Inde, avant de rejoindre le laboratoire CIMAP en Mai 2024 en tant que chercheur postdoctoral. Il possède une expertise dans le dépôt de couches minces et les techniques de caractérisation des propriétés magnétiques. Ses recherches portent sur les effets de l’irradiation ionique sur les couches minces magnétiques et leurs substrats, avec un accent particulier sur le développement de l’anisotropie magnétique uniaxiale dans le La2/3Sr1/3MnO3 pour des applications de capteurs de champ magnétique basés sur la magnétorésistance anisotrope
Mohammad Shahid Jamal CIMAP/MADIR, Tél : 02.31.45.46.27,
Apport de l’irradiation ionique pour le développement de capteurs magnétiques de grande sensibilité basés sur la magnétorésistance anisotrope
Le développement de capteurs magnétiques à base de magnétorésistance anisotrope (AMR), économes en énergie et présentant une grande sensibilité de détection, a connu un essor important ces dernières années. Ils sont utilisés dans divers domaines, notamment pour des applications biomédicales où les capteurs doivent présenter un rapport signal/bruit élevé dans la gamme des basses fréquences (< 1 kHz). L’obtention de capteurs basés sur l’AMR requiert une anisotropie magnétique uniaxiale (UMA) et un champ d’anisotropie faible qui peuvent être obtenus par dépôt de couches minces de La2/3Sr1/3MnO3 (LSMO) sur des substrats de SrTiO3 (STO) dits vicinaux. Ces derniers possèdent une surface désalignée par rapport à un axe cristallographique avec un angle de 2 à 10° correspondant à une structure en marche d’escalier [1]. La proximité des structures cristallines du LSMO et STO est une caractéristique primordiale mais les substrats vicinaux sont coûteux. L’objectif de mon projet est d’étendre le développement de capteurs à base de LSMO à des substrats non vicinaux, STO planaire massif ou en couche fine sur substrat silicium en particulier, grâce à leur structuration à l’échelle
Images AFM montrant des ondulations en surface de STO formées après irradiation avec (a) des ions 129Xe 71 MeV (8×1010 ions.cm-2) à incidence de 3° par rapport à la surface, (b) des ions 40Ar 7 keV (1×1018 ions.cm-2) à incidence de 20°. Les périodes des ondulations sont respectivement représentées en (c) et (d).
nanométrique par irradiation sous faisceaux d’ions. La structuration par irradiation ionique a pour avantages clés : (i) la génération d’ondulations à la surface d’une variété de substrats abordables, favorisant les applications à grande échelle; (ii) la direction et la force de l’UMA dépendent de l’orientation, de l’amplitude et de la période des ondulations qui peuvent être contrôlées avec précision en ajustant les paramètres de l’irradiation (ion, énergie, fluence …). Dans des travaux préliminaires, réalisés d’une part avec des ions lourds rapides (≈ 100 MeV) en incidence rasante à des fluences relativement faibles (≈ 1011 ions.cm-2), et d’autre part, avec des ions de basse énergie (≈ keV) en incidence oblique (70°), des nanostructures périodiques ont été créées avec succès en surface de STO massif ou en couche mince sur silicium (figure). Ces motifs unidirectionnels, similaires à ceux d’un substrat vicinal, devraient faciliter l’obtention d’une UMA dans les films de LSMO qui seront déposés sur les surfaces irradiées. Ce qui sera testé dans la suite de ce travail.
[1] Imaging the magnetization reversal of step-induced uniaxial magnetic anisotropy in vicinal epitaxial La2/3Sr1/3MnO3 films, New J. Phys., 12(10) (2010) 103033.
Contact : Mohammad Shahid Jamal CIMAP/MADIR,
Directeur de la publication : F. Daviaud – Comité de rédaction : L. Barbier, G. de Loubens – Réalisation : C. Becquet.