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Paris-Saclay
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Univ. Paris-Saclay
Physics, chemistry, nanoscience and materials around large instruments

Physical studies of condensed matter by radiation-matter interaction

IRAMIS large facilities, such as neutron scattering spectrometers, diffraction and neutron imaging stations of LLB or the electron accelerator SIRIUS of LSI, are particularly suited to investigate the physical properties of condensed matter and radiation-solid matter interactions.

These studies are usually conducted in close collaboration with external laboratories that develop the synthesis of materials. They may concern structural properties of condensed matter (phase transition, local structure of liquids or materials), magnetic properties of solids, or electronic transport, in the case of superconductors or multi-ferroïc materials. In the latter case, the spin of the neutrons able to penetrate the matter, make them an indispensable probe of magnetic properties.

 


Environmental studies with ion beams

The stations of IRAMIS for ion beam irradiation and in situ studies are open to national and international communities. Numerous collaborative studies are thus carried out to characterize natural materials, including volcanic rocks or elements from comets. In a complementary manner, it is also possible to analyse "in the laboratory" the reactivity of small molecules or aggregates under ion bombardment, to understand the evolution of matter in the upper layers of the atmosphere or in interstellar space.

 

 

 

 

 
#2515 - Màj : 10/10/2018
 

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... A terme, calculs et ordinateurs quantiques révolutionneront peut-être encore nos sociétés.

Sur un plan plus fondamental, le magnétisme est un terrain de prédilection pour revisiter, voire aller au-delà des paradigmes de la physique de la matière condensée, la théorie de Landau des transitions de phase, et la théorie des liquides de Fermi. La théorie des transitions de phase est pourtant un concept d’une redoutable efficacité, d’une portée très générale en physique, créant des ponts avec la théorie des champs, la cosmologie, etc. Avec la notion de brisure spontanée de symétrie, la théorie des transitions de phase s’est avéré un outil puissant pour trier, classer et comprendre des modèles complexes. De la même manière, la théorie des liquides de Fermi est une théorie efficace permettant de traiter le rôle des interactions entre fermions. Ce modèle permet de décrire les propriétés de métaux quasiment comme celles d’un gaz d’électrons sans interaction, mais où les vrais électrons sont remplacés par des quasi-particules (électrons habillés par les corrélations). Toutefois, la physique d’aujourd’hui tente d’aller au-delà de ces concepts.

 

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