Laboratoire d’Etude des Eléments Légers (LEEL)

Laboratoire d’Etude des Eléments Légers (LEEL)

Au sein du Laboratoire d’Étude des Éléments Légers (LEEL), les thèmes de recherche se concentrent autour du comportement des éléments légers dans les matériaux pour l'énergie. Les activités vont de la synthèse des matériaux à la caractérisation. Celle-ci s'appuie en grande partie sur l'outil spécifique du laboratoire, la microsonde nucléaire, instrument particulièrement adapté au suivi des éléments légers. En particulier, les processus de diffusion, de précipitation et de ségrégation des éléments légers peuvent être appréhendés de manière locale à l'aide de réactions nucléaires judicieusement choisies, que ce soit en utilisant des traceurs isotopiques ou en dosant directement l'élément recherché. Nous appliquons ainsi ces méthodes aux matériaux pour l'énergie et la technologie (matériaux pour accumulateurs électrochimiques & piles à combustible, matériaux du nucléaire). Dans certains cas, ces études sont menées sur des échantillons fortement irradiants grâce à la ligne chaude Casimir.

Chambre d’analyse de la microsonde

Nous employons également les microfaisceaux d'ions afin d'étudier les processus issus de la radiolyse, comme la réponse à l'irradiation locale et à faible dose de cellules en culture. Il est en effet observé que la réponse d'une culture cellulaire irradiée ne se limite pas aux seules cellules ciblées, mais que les cellules voisines (dites « bystander ») participent également à la réponse à l'irradiation. Cet effet est particulièrement observable à faible dose et s'étudie avec des dispositifs d'irradiation en mode ion par ion.

L'ensemble de ces thèmes sont menés souvent en étroite collaboration avec d'autres équipes du CEA et du CNRS.

Le laboratoire accueille également auprès de la microsonde nucléaire des équipes extérieures qui bénéficient ainsi d'un support scientifique et logistique pour la réalisation d'expériences validées par un comité de programme.

Membres du groupe LEEL.

Contact : Hicham KHODJA

Projets

  • 2D-MEMBA : membranes hybrides nanolaminés 2D – diodes ioniques nanofluidiques pour le dessalement et la purification de l’eau (2D-MEMBA) Projet # ANR-21-CE09-0034

    2D-MEMBA : membranes hybrides nanolaminés 2D – diodes ioniques nanofluidiques pour le dessalement et la purification de l’eau (2D-MEMBA) Projet # ANR-21-CE09-0034

    Résumé : Les nanomatériaux sont prometteurs pour le développement de membranes innovantes destinées à la purification de l’eau et au dessalement. Les matériaux bidimensionnels (2D) empilés dans des nanolaminés 2D ont été étudiés pour le tamisage moléculaire via une diffusion limitée par la taille dans les capillaires 2D, tandis que les diodes ioniques nanofluidiques peuvent…

  • ANR LabCom 2018 – DESIR

    ANR LabCom 2018 – DESIR

    Efficient and sensitive detection of reaction intermediates via NMR The ability to control chemical reactions by simultaneously monitoring in real time and under real conditions the concentration of…

  • ANR-MAGWAT

    Stockage de l’énergie innovant basé sur le magnésium et les électrolytes aqueux Les solutions aqueuses jouent un rôle clé dans le domaine de la biologie, de la chimie et plus particulièrement, dans les domaines liés à l’énergie tels que la photo et l’électro-catalyse et les batteries. Alors que les batteries aqueuses sont censées être contraintes…

  • BRIDGE

    BRIDGE

    Fonctionnelle Bridge en DFT Moléculaire La compréhension théorique des propriétés de solvatation de molécules / macromolécules / interfaces dans les domaines de la biologie, de la santé, de la…

  • Chantier CNRS Notre-Dame

    Chantier CNRS Notre-Dame

    Martine Regert, Directrice adjointe scientifique à l’Institut écologie et environnement, et Philippe Dillmann, Directeur de recherche CNRS au LRC Saclay de l’IRAMAT* et responsable de l’équipe « …

  • eSCALED

    eSCALED

    Le changement climatique résultant de l’accumulation de dioxyde de carbone anthropique dans l’atmosphère et l’incertitude quant à la quantité de réserves de combustibles fossiles récupérables…

  • Iramis partenaire du projet Européen RISEnergy

    Iramis partenaire du projet Européen RISEnergy

    Le CEA-Iramis est partenaire du projet Européen Infrastructures « RISEnergy » qui rassemble un ensembled’entreprises, d’organismes de recherche, d’Universités et d’agences de financement européens (69…

  • PEPR exploratoire DIADEM- FASTNANO

    PEPR exploratoire DIADEM- FASTNANO

    L’IRAMIS/NIMBE coordonne un des projets, FastNano, qui a pour enjeu de cibler et renforcer les recherches de nano-objets 0, 1 et 2D utilisables pour des applications innovantes dans les domaines des énergies renouvelables (matériaux pour batteries tout solide, électro- et photo-catalyse, photovoltaïque…), de la santé (marquage biologique, nanomédecine, diagnostique…) ou encore de l’électronique (diodes MIM- Métal-Isolant-Métal, optoélectronique…)…

  • PEPR-OPENSTORM

    PEPR-OPENSTORM

    Caractérisation operando des matériaux pour le stockage de l’énergie : du laboratoire aux grands instruments Le projet OPENSTORM se propose de relever : établir une plateforme de caractérisation française composée d’outils, méthodes et flux organisationnels permettant de répondre rapidement, dans les années à venir, aux questions scientifiques critiques pour rendre viables les batteries du futur,…

  • Pour le contrôle de la qualité de l’eau – 4WATER

    Pour le contrôle de la qualité de l’eau – 4WATER

    Projet ANR : Pour la surveillance de la qualité de l’eau – 4WATER La crise de l’eau est le premier risque mondial en termes d’impact sur la société, comme l’a annoncé le Forum économique mondial en janvier 2015 [1]. En effet, les eaux souterraines..

  • Projet Cleverest (Nov 2017-Nov 2019)

    Projet Cleverest (Nov 2017-Nov 2019)

    Résumé : Le projet Cleverest regroupe deux laboratoires du CEA Saclay, le NIMBE/LIONS de la DRF et le SEARS/LANIE du DEN. Les chercheurs plus particulièrement impliqués sont Florent Malloggi…

  • Projet Nanoprotection

    Projet Nanoprotection

    Le projet de recherche Nanoprotection regroupe six laboratoires dont quatre du Labex NanoSaclay. Quatre chercheurs du LIONS sont impliqués: Frédéric Gobeaux, Jean-Philippe Renault, Fabienne Testard…

  • WideNMR – Un dispositif RMN à large cavité

    WideNMR – Un dispositif RMN à large cavité

    Nuclear Magnetic Resonance is a powerful analytical tool that allows a wide variety of studies of matter, in all its forms. It involves very low energies and combines multi-scale properties for…

Domaines Techniques

  • Electrochimie

    Electrochimie

    A l’IRAMIS, l’électrochimie est utilisée dans une large diversité de situations, que ce soit pour analyser des processus (corrosion, mécanismes de réactions en solution, etc… ) ou pour…

  • Microfluidique

    La microfluidique est la science et la technologie des systèmes qui manipulent et transforment de petites quantités de fluides (nanolitre à attolitre), en utilisant des canaux de quelques dizaines à…

  • Microscopie électrochimique avancée (SECM)

    Microscopie électrochimique avancée (SECM)

    La microscopie électrochimique (SECM, pour Scanning ElectroChemical Microscopy) est une technique électrochimique qui s’est développée à partir de la fin des années 90. Elle consiste à approcher une..

  • Spectroscopie de photoélectrons X

    Spectroscopie de photoélectrons X

    La spectroscopie photoélectronique à rayons X (XPS) est une technique d’analyse de surface qui fournit des propriétés chimiques et électroniques. Par l’effet photoélectrique, des photoélectrons sont éjectés de la surface éclairée par une source de rayons X. Ils ont une énergie de liaison caractéristique qui dépend de l’élément, de l’orbitale et de l’environnement chimique de…

  • Spectroscopies électroniques

    Spectroscopies électroniques

    L’éclairement, par un rayonnement suffisamment énergétique, de la surface d’un matériau peut conduire à l’émission d’électrons dont la spectroscopie (étude en énergie) apporte des informations sur…

Thèses

Thèmes de recherche

  • Analyse par faisceau d’ions

    Analyse par faisceau d’ions

    La microsonde nucléaire est un outil d’analyse non destructif permettant la caractérisation élémentaire à l’échelle du micromètre d’échantillons solides d’origines diverses : interfaces et grains de matériaux synthétisés, monocouches cellulaires, inclusions dans des échantillons géologiques terrestres et extraterrestres. La méthode repose sur la détection et la spectrométrie des radiations émises par l’interaction d’un micro-faisceau d’ions…

  • Batteries post Li-ion

    Batteries post Li-ion

    Les chercheurs du LEEL travaillant sur les batteries étudient les processus physico-chimiques et mécanistiques qui se produisent aux interfaces et dans les matériaux de batteries post-Li-ion. Notre recherche se concentre principalement sur le développement d’une compréhension fondamentale des différents processus se déroulant dans l’électrode et l’électrolyte en développant diverses techniques de caractérisation in situ/operando. L’objectif…

  • Biologie et santé / Biology and health  @ NIMBE

    Biologie et santé / Biology and health @ NIMBE

    Plusieurs laboratoires du NIMBE ont une activité de recherche en lien avec la biologie ou la santé : Le LICSEN développe des technologies innovantes permettant d’obtenir des surfaces et…

  • Économie circulaire – environnement  @ NIMBE

    Économie circulaire – environnement @ NIMBE

    Plusieurs thématiques de recherche du NIMBE concourent à mieux contrôler notre environnement (analyse, méthodes) et assurer la meilleure gestion possible de nos déchets : Recyclage (LICSEN) La…

  • Nouvelles technologies de l’énergie  @ NIMBE

    Nouvelles technologies de l’énergie @ NIMBE

    L’activité de recherche au NIMBE sur les nouvelles technologies de l’énergie et la transition énergétique est ciblée sur plusieurs axes : Chimie des matériaux (LEDNA, LSDRM, LAPA, LEEL,…

  • Synthèse avancée

    Spray Pyrolyse en Flamme (FSP) pour la synthèse de nanomatériaux Le procédé de Spray Pyrolyse en flamme (FSP) développé au LEEL est une méthode de synthèse en phase gazeuse à flux continu utilisée pour l’élaboration de nanoparticules sous forme de nanopoudres sèches. Ce procédé est basé sur l’évaporation flash d’une solution composée de précurseurs dissous…