BIFROST, spectromètre à diffusion inélastique de la European Spallation Source (ESS), est désormais en attente de ses premiers neutrons. Cette étape marque un jalon majeur pour l’un des 15 premiers instruments scientifiques en cours de déploiement sur l’infrastructure européenne.
Construit par un consortium européen réunissant la Technical University of Denmark (DTU), l’Université de Copenhague, l’Institute for Energy Technology (IFE), l’Institut Paul Scherrer (PSI), l’ESS et le Laboratoire Léon Brillouin (LLB), BIFROST a franchi avec succès en décembre 2025 l’Instrument Safety Readiness Review (iSRR). Après 14 années de développement, de la conception initiale à la construction et à l’installation, cette étape de validation confirme que l’ensemble des systèmes est intégré, opérationnel et sûr, ouvrant la voie à la réception des premiers neutrons.
Explorer la matière en conditions extrêmes
BIFROST permet de mesurer comment les neutrons échangent énergie et direction avec la matière, une technique appelée diffusion inélastique. Elle donne accès aux mouvements atomiques et magnétiques à l’intérieur des matériaux, directement liés à leurs propriétés physiques.
L’instrument peut étudier des échantillons très petits (jusqu’à 2 × 2 × 2 mm) dans des environnements extrêmes : très basses températures, hautes pressions ou champs magnétiques intenses. Cette combinaison de flux neutronique intense et de capacités expérimentales uniques en fait un outil clé pour explorer des phénomènes difficiles à observer autrement.
Une contribution française au sein d’une collaboration européenne
Le Laboratoire Léon Brillouin (UMR CEA–CNRS) a contribué à la construction de BIFROST grâce à son expertise en instrumentation neutronique. Les équipes du laboratoire ont participé au développement et à l’optimisation de l’instrument aux côtés des partenaires européens.
L’arrivée prochaine des premiers neutrons marque l’aboutissement de nombreuses années de travail collectif et le début d’une nouvelle phase, celle des premières expériences scientifiques.
Explorer les supraconducteurs à haute température et leurs applications
BIFROST permettra de mieux comprendre les supraconducteurs à haute température, des matériaux capables de transporter l’électricité sans aucune résistance grâce à des interactions magnétiques encore mal comprises. Ces recherches s’appuient sur la capacité unique de BIFROST à observer de petits échantillons sous forte pression et flux neutronique intense.
Les résultats pourraient avoir un impact concret sur notre quotidien : les supraconducteurs à haute température sont déjà utilisés dans les aimants d’IRM et dans certains réseaux électriques. À plus grande échelle, ils pourraient permettre des réseaux électriques sans pertes, des câbles compacts à très haute capacité et des systèmes de stockage d’énergie ultra-efficaces – des technologies essentielles pour un futur énergétique durable et performant.