Brèves

Nouvelles sondes planaires actives pour microscopes AFM Laurent Pham-Van (SPEC/LEPO) À l’origine, l’introduction des « tuning fork » (diapasons horlogers) comme porte pointe en Microscopie à Force Atomique (AFM) à l’air semblait une gageure, car la raideur de ces sondes était physiquement incompatible avec les deux modes de stabilisation connus : « contact » et « tapping ». En développant le mode 0PM-AFM (Zero Phase Mode) exploitant les variations de phase de la pointe oscillante, il devient possible de séparer les forces dissipatives et conservatives, à l’instar des techniques avancées sous ultravide (selon le mode « non contact »), tout en améliorant la stabilité et la rapidité de la…

Nouvelles méthodologies IRM pour l’analyse des matériaux électrochimiques et des batteries Konstantin Romanenko (NIMBE/LSDRM) Les cellules de poche (« pouch », en anglais) conventionnelles des batteries Li-ion contiennent des composants hautement magnétiques (Ni, Fe, Co, etc.) qui, lorsqu’ils sont placés dans le champ magnétique homogène d’un instrument RMN, créent des perturbations de l’ordre du milliTesla. La cartographie comparative des composantes mesurables de ces perturbations peut être utilisée comme un marqueur sensible des défauts dans la batterie, alors même qu’elle est en fonctionnement. La mesure est effectuée avec une séquence d’IRM 2D purement codée en phase utilisant un gradient continu (sans bruit). Ainsi,…

Nouveau mécanisme d’accélération d’électrons par interaction d’un laser avec le bord d’une cible plasma sur-dense Michèle Raynaud (LSI) L’intérêt pour le développement de nouvelles sources compactes de particules énergétiques et de rayonnement via des mécanismes d’interaction entre un laser ultra-intense et un plasma n’a cessé d’augmenter au cours de la dernière décennie, car ces sources sont utiles pour une grande variété d’applications allant de la génération d’images à la proton-thérapie, en passant par la propulsion spatiale. Divers schémas ont été étudiés en détail comme l’accélération laser par champ de sillage (voir article au verso) ou l’accélération d’électrons dans le vide…

Radiolyse et corrosion anoxique : maîtriser le dégagement à long terme de H2 dans l’installation Cigéo Gérard Baldacchino (LYDIL/DICO) L'hydrogène moléculaire, dans une installation de stockage ultime des déchets nucléaires de haute activité et à vie longue (HAVL) comme Cigéo (Andra), peut provenir de la radiolyse de l'eau et aussi des processus de corrosion anoxique. Des expositions longues (plusieurs jours) au rayonnement γ issu de l’irradiateur IRMA (IRSN Saclay, source de ⁶⁰Co avec un débit de dose de 50 Gy/h), de solutions représentatives en soluté et alcalinité (pH entre 6.5 et 8), ont pu révéler dans quelle mesure ces phénomènes sont…

La NanoSpace : gravure, imagerie et analyse chimique à l’échelle nanométrique avec un unique équipement Fabrice Gourbilleau (CIMAP/NIMPH) Le CIMAP (UMR 6252 CNRS, CEA, Ensicaen, Université de Caen) vient d’acquérir un équipement couplant l’imagerie de microscopie électronique à balayage (MEB) avec une colonne ionique focalisée plasma (FIB), pour la gravure, et un spectromètre de masse des ions secondaires par temps de vol (TOF-SIMS). Cet appareil, la NanoSpace, développé par la Société Orsay Physics basée à Fuveau (Bouches du Rhône), a été cofinancé par la région Normandie, les Fonds Européens de Développement Régional et le Ministère de l’Enseignement Supérieur, de la Recherche…

Etats excités de modèles de protéines : performances de la TD-DFT Contact : Valérie Brenner (LIDYL) Comprendre la dynamique électronique de systèmes d’intérêt biologique suite à une absorption lumineuse nécessite de modéliser et d’explorer les surfaces d’énergie potentielle (SEPs) de leurs états excités de plus basse énergie. Le but est de localiser sur ces SEPs les intersections coniques, et d’identifier les coordonnées pertinentes des mécanismes de désactivation non-radiatifs. Ces mécanismes représentent une étape clé dans la compréhension des propriétés photophysiques et/ou photochimiques de ces systèmes. Au vu des spécificités de ces systèmes (taille moyenne, flexibilité, non-symétrie et états excités de nature très…

Vers une meilleure compréhension du mécanisme de formation sous irradiation de défauts optiquement actifs dans le nitrure d’aluminium (AlN) Mamour Sall (CIMAP/MADIR) Les semi-conducteurs nitrures sont envisagés pour de nombreuses applications dans l'émission et la détection de lumière, dans les domaines du bleu et de l’ultraviolet (UV). L’AlN, grâce à sa large bande interdite, est utilisé comme substrat natif pour les diodes électroluminescentes dans l’UV. À ce titre, une attention particulière est portée sur les défauts absorbant dans l’UV, notamment ceux responsables de la bande d'absorption à 4,7 eV. Par ailleurs, ces défauts sont proposés comme potentiels qubits pour des…

Moirés de bi-feuillets de nitrure de bore hexagonal Sylvain Latil (SPEC/GMT) Jusqu’alors réservée aux bi-feuillets de graphène, pour lesquels des propriétés fascinantes ont été mises en évidence, l’étude des empilements moirés s’est étendue récemment à d’autres systèmes bi-dimensionnels, notamment le nitrure de bore hexagonal (h-BN). Plusieurs études théoriques de ces empilements, caractérisés par un léger angle de rotation entre les deux feuillets, ont montré que la position relative d’un plan par rapport à l’autre est de première importance : les propriétés électroniques sont en effet très différentes si un atome de N est localisé au-dessus d’un autre atome N ou d’un…

Benoît Gervais (CIMAP/SIMUL) La formation d’excitons dans les solides est un paradigme essentiel de la formation de défauts par excitation électronique. Il permet de faire un lien entre le changement d’état électronique et le déplacement atomique précurseur d’un défaut de structure stable. Les excitons sont observés également dans les agrégats d’argon dont on peut faire varier la taille de manière à couvrir l’étendue du dimère au solide. La modélisation des excitons nécessite des calculs de structure électronique au-delà de l’approximation du champ moyen. Dans la thèse de Mukul Dhiman, deux approches de chimie théorique basées sur l’analyse des configurations électroniques…

Imagerie de la chimie radicalaire le long des traces d’ions carbones accélérés, jusque dans le pic de Bragg Julien Audouin et Gérard Baldacchino (LIDYL/DICO) La hadronthérapie permet de traiter avec précision des tumeurs profondes en utilisant astucieusement le dépôt d’énergie au pic de Bragg des ions accélérés. Les dommages induits dans les tissus traversés par ces ions sont liés majoritairement à la toxicité des radicaux libres de l’eau, notamment •OH et e–aq, formés dans les traces d’ionisation. La mesure expérimentale du ren- dement G de ces radicaux libres en début de trace, où les dépôts d’énergie varient peu, a permis…

Elaboration, caractérisation et modélisation de films minces de chromite (Fe,Cr)3O4 pour la corrosion et la spintronique Pamella Vasconcelos (DES/ISAS/DPC) et Jean-Baptiste Moussy (SPEC) Les oxydes de structure spinelle de type AB2O4 (A, B = Fe, Cr) sont des composés présents aussi bien dans les couches de corrosion des aciers inoxydables que dans les dispositifs de stockage des données haute performance. Ces couches minces jouent ainsi un rôle majeur, ) dans les processus de corrosion généralisée en milieu aqueux car elles régissent le transport entre le matériau et le milieu, ) dans le domaine de la spintronique car elles offrent une…

Effet bénéfique de l’irradiation aux électrons sur l’efficacité piézoélectrique de matériaux composites Marie-Claude Clochard et Jean-Eric Wegrowe (LSI) Du fait de la croissance des micro-dispositifs autonomes, la piézoélectricité apparaît comme une des solutions les plus demandées par les industriels pour alimenter des micro-capteurs sans fil exploitant l’énergie vibrationnelle disponible dans l’environnement (vent, rivières…) ou dans des infrastructures (conduites, ponts…). Pour répondre à ces besoins, le convertisseur énergétique doit être un matériau robuste et flexible. Les matériaux à base de poly-difluorure de vinylidène (PVDF) sont parmi les meilleurs candidats. Cependant, leur principal inconvénient est leur faible permittivité. La tendance actuelle est…

Mesure par électrochimie locale de la perméabilité de couches de protection contre la corrosion Renaud Cornut (NIMBE/LICSEN) La corrosion est l’altération des métaux par réaction chimique avec un oxydant. Elle est responsable de l’obsolescence de nombreux objets à cause de la perte de leurs propriétés de tenue mécanique. C’est un problème récurrent dans la construction (corrosion des bétons) ou dans l’aéronautique (couplage galvanique entre deux pièces métalliques). La corrosion est un phénomène difficile à étudier car elle opère sur des temps longs, typiquement plusieurs années. Avec un protocole de vieillissement accéléré utilisant un brouillard salin, on peut réduire la durée…

CSPEC : un spectromètre à temps de vol à neutrons froids pour l’ESS Stéphane Longeville (LLB/MMB) Une nouvelle source Européenne de neutrons (ESS – European SpallationSource) est en cours de construction à Lund en Suède, juste en face de la ville de Copenhague. Cette source à spallation a vocation à devenir la source la plus intense au monde. Elle est réalisée par un consortium réunissant 15 pays européens. La contribution française à la construction des instruments est portée par le laboratoire Léon Brillouin (LLB) qui est impliqué, en collaboration avec d’autres équipes européennes, dans la construction de 5 instruments. Parmi ceux-ci,…

Processus rapides et conséquences de la photoionisation des G-quadruplex sous UV Gérard Baldacchino (LIDYL/DICO) Les G-quadruplex sont des structures inhabituelles d’ADN, composées de 4 brins riches en Guanine. Souvent localisés dans l’ADN télomérique en bout de chromosomes, ils sont impliqués dans des fonctions biologiques et sont soupçonnés de l’être dans le vieillissement s’ils sont endommagés. Leur sensibilité à la photoionisation est reliée à leur structure moléculaire et, lorsqu’ils sont exposés aux UV, peut expliquer la formation de certaines formes de cancers cutanés. Les processus résultants de la photoionisation proviennent des électrons éjectés (électrons hydratés) et des radicaux de guanine (G•+)…