Pages scientifiques 2020
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. Auteur d’un peu plus de 200 publications, sa technique privilégiée d'étude est la diffusion de neutrons, qui permet d'étudier les phénomènes coopératifs (nucléaire et magnétiques, statique ou dynamique) à l'échelle microscopique dans les matériaux.
Travaillant depuis 1990 au sein de l'UMR LLB CEA-CNRS, il a orienté sa recherche sur le rôle de l’antiferromagnétisme dans les oxydes de cuivre supraconducteurs à haute température critique, matériaux découverts en 1986. Dès les années 1990, il a participé à la découverte d’une nouvelle excitation magnétique baptisée "pic de résonance" présente spécifiquement dans la phase supraconductrice. Cette excitation magnétique originale, caractéristique d’un paramètre d’ordre supraconducteur anisotrope (symétrie p,d,..) est maintenant systématiquement observée dans de nombreux supraconducteurs non-conventionnels où un nouveau mécanisme de la supraconductivité est attendu.
Le Grand Prix des applications Emilia Valori* 2020 de l'Académie des Sciences est décerné à Claude Fermon de l'UMR SPEC CEA-CNRS, pour l'ensemble de ses travaux sur les vingt dernières années, qui ont porté sur l’électronique de spin et ses applications pour la détection de champs magnétiques. Ces travaux démarrés avec la coordination d’un projet européen ont permis de développer des capteurs magnétiques de très hautes performances dans des domaines très variés allant de l’automobile, où aujourd’hui de nombreux capteurs sont commercialisés, à des applications en sciences de la santé comme la détection de protéines ou de cellules ou l’imagerie médicale.
Avec Myriam Pannetier-Lecoeur, il a lancé une entreprise Crivasense technologies, joint-venture avec Allegro microsystems premier producteur mondial de capteurs magnétiques. Cette entreprise compte aujourd’hui 17 personnes , installée aujourd’hui sur le plateau de Saclay, et réalise le design et prototypage de capteurs magnétiques.
A l’aide de soutiens régionaux et industriels, il a mis en place la plateforme "Ultra-bas bruit magnétique - UBM" pour la métrologie des capteurs (Site de l'Orme des merisiers, du Centre du CEA Saclay) et une chaîne de prototypage de capteurs magnétiques à base d’électronique de spin.
Son activité principale aujourd’hui porte sur le développement de l’Imagerie par Résonance Magnétique - IRM à très bas champ avec un premier système en fin d’installation à Neurospin destiné à l’imagerie du cerveau et un autre en cours de développement pour l’imagerie du bébé prématuré.
Maëlle Kapfer © Evan Telford, Columbia University, NY USA
Le Prix de l'Académie des Sciences Madeleine Lecoq* 2020 est décerné à Maëlle Kapfer pour son travail de thèse : "Dynamique des excitations dans l'effet Hall quantique fractionnaire : charge fractionnaire et fréquence Josephson fractionnaire / Dynamics of excitations in the Fractional Quantum Hall effect: fractional charge and fractional Josephson frequency", soutenue le 26 octobre 2019.
Le travail de thèse de Maëlle Kapfer a porté sur l'étude de la dynamique sous l'influence de photons microondes (GHz) des charges fractionnaires e* présentes en régime d'effet Hall quantique fractionnaire (EHQF) au sein d'un gaz d'électron bidimensionnel. L'étude a permis de mesurer la fréquence Josephson des charges fractionnaires, validant les processus photo-assistés en régime d'EHQF qui permettent une manipulation résolue en temps des charges fractionnaires.
Ni fermions, ni bosons, les charges fractionnaire sont dénommés "anyons", et ce travail ouvre la voie à des sources temporelles d'anyons uniques (analogue électronique de sources de photons uniques) qui seront utiles pour des études interférométriques, à même de démontrer de manière non-ambigüe leur statistique anyonique.
A l'issue de sa thèse Maëlle Kapfer a rejoint en tant que post-doctorante le laboratoire de Cory R. Dean (Dean Lab) à l'Université de Columbia, New-York. Les thématiques de ce laboratoire sont orientées vers l'étude de matériaux bidimensionnels et le contrôle in-situ de leurs propriétés électroniques. Maëlle Kapfer s'intéressera plus spécifiquement à la réalisation de dispositifs à base de couches atomiques de graphène superposées, dont la variation d'orientation relative permet de moduler finement les propriétés quantiques de la structure électronique résultante.
Le Prix Jacques Herbrand* 2020 de l'Académie des Sciences est décerné à Basile Gallet, chercheur au sein de l'UMR SPEC CEA-CNRS, pour ses recherches sur la turbulence.
Depuis sa thèse portant sur l'étude de la "Dynamique d'un champ à grande échelle engendré sur un fond turbulent" au laboratoire de physique statistique de l'ENS, et après un post-doc à l’Institut d’Océanographie Scripps à San Diego (Californie), Basile Gallet a poursuivi ses travaux sur la mécanique des fluides, l'étude des instabilités et de la turbulence. Il s’intéresse aux écoulements fluides d'intérêt géophysique, astrophysique et climatologique, qu’il étudie en combinant des méthodes de physique non-linéaire, des simulations numériques et des expériences de laboratoire : vagues à la surface des océans, champs magnétiques planétaires et stellaires engendrés par des écoulements turbulents, transport de chaleur dans une atmosphère planétaire. En2017, il est lauréat d’une bourse ERC starting grant, FLAVE (Energetics of natural turbulent flows: the impact of waves and radiation).
Du point de vue expérimental, il a récemment développé un dispositif de convection thermique innovant à même de reproduire les régimes d'écoulements stellaires en laboratoire.
Voir : "La convection thermique stellaire reproduite en laboratoire".
