Responsable du groupe Attophysique : Pascal SALIERES

Objectifs scientifiques

Le développement des lasers ultrabrefs produisant des impulsions intenses parfaitement contrôlées de quelques cycles optiques a ouvert des perspectives insoupçonnées. Il est ainsi devenu possible de contrôler leur interaction avec la matière avec une précision femtoseconde (fs) voire attoseconde (as) et, en particulier, de créer des sources secondaires de rayonnement XUV de durée attoseconde en utilisant le processus de génération d’harmoniques d’ordre élevé (HHG). Ces sources IR-fs/XUV-as avancées permettent de sonder la structure et la dynamique de la matière sur les échelles atomiques/électroniques de temps et d’espace (Angström). Les possibilités inédites de contrôle de ces dynamiques et les importantes retombées potentielles ont fait de ce domaine un sujet brûlant dans la communauté scientifique avec une concurrence internationale intense.

L’activité scientifique du groupe "Défauts, désordre et structuration de la matière" du LSI est centrée sur l’étude des effets d’irradiation électronique dans différentes classes de matériaux, à différentes échelles : composés à électrons fortement corrélés, semi-conducteurs pour électronique de puissance ou production de cellules solaires pour applications spatiales, verres (applications optiques, dosimétrie…), nouvelles matrices cimentaires pour le conditionnement des déchets nucléaires et composés modèles lamellaires hydratés...

L’objectif scientifique est d’une part de comprendre, contrôler et piloter les propriétés des (nouveaux) matériaux, de déterminer les mécanismes de formations des défauts ponctuels et de modifications des propriétés structurales et électroniques, d’autre part d’utiliser l’irradiation électronique comme un outil permettant de moduler de façon fine les propriétés électroniques des différents composés étudiés.


Les activités s’appuient sur la plateforme d'irradiation SIRIUS et la plateforme DIFFRAX ainsi que les spectroscopies disponibles au LSI (RPE…)

Quelques axes scientifiques abordés par l'équipe :

Voir la page du groupe sur le site internet du LSI.

Responsable : Gérard BALDACCHINO

Le groupe Dynamique et Interactions en phase COndensée (DICO) rassemble les chercheurs du LIDYL et du LPMS qui étudient les réponses de la matière sous forme solide ou liquide lorsqu'elle est soumise à une excitation lumineuse, et plus généralement à un rayonnement ionisant. Nous nous intéressons à des échelles temporelles ultrabrèves, allant du cycle optique (attoseconde - 10-18s) aux échelles typiques de la chimie radicalaire (μm-ms).

Nous utilisons de nombreuses techniques spectroscopiques, la plupart reposant sur l'utilisation de sources lasers disponibles au LIDYL (telles que Attolab, UHI100 et Nanolight), mais aussi d'autres faisceaux par collaboration, en dehors du laboratoire. 

Nos thèmes de recherches sont riches et décrits ci-dessous.

Le groupe "Physique et Chimie des Nano-Objets  - PCnano" développe et étudie des matériaux aux propriétés émergentes/multifonction-nelles présentant généralement une dimension nanométrique apportant une exaltation des propriétés physiques initiales. La fabrication se base sur différentes techniques : lithographie laser pulsé de matériaux magnétiques, impression 4D et nanostructuration de matériaux fonctionnels, irradiations aux ions (GANIL) et aux électrons de matériaux semi-conducteurs et/ou isolants solides. Les propriétés physiques des matériaux sont révélées par l’étude des phénomènes de transport aux échelles micro- et mésoscopiques par des compétences en nano-magnétisme, magnéto-acoustique, nano-détection, simulation et électronique de spin.

Voir la page du groupe sur le site internet du LSI.

Membranes composites polymère/métal
Impression 4d de matériaux magnétoactifs
Propagation de magnon
Photodiode à spin

Les activités des 3 équipes "Matériaux et optique" du CIMAP couvrent un large domaine allant de la croissance et l'étude de cristaux massifs pour des dispositifs photoniques, des caractérisations spectroscopiques expérimentales et théoriques des matériaux et la réalisation de dispositifs laser et électroluminescents.

Les compétences des équipes :

sont complémentaires et de nombreuses collaborations existent entre les 2 groupes, en particulier sur :

L'équipe PM2E - Propriété des Matériaux pour les Économies d’Énergie / Material properties for energy saving poursuit des recherches dasn le domaine des Matériaux composites, semi-conducteurs et sur l'émission de lumière.

Retrouvez ces thématiques et les 3 équipes de recherche sur le site du CIMAP implanté à Caen.

Groupe GMT-MSIN : "Modélisation des Surfaces Interfaces et Nanostructures".

Au premier janvier 2014, l'équipe MSIN, issue du SPCSI, a rejoint le SPEC, en fusionnant avec l'équipe théorique "Mésoscopie et Thermoélectricité (GMT)".

Le groupe "Systèmes Complexes et Fracture" a rejoint l'équipe SPHYNX du SPEC début janvier 2014.

Membres du laboratoire GMT-Thermoélectricité et GMT-MSIN.

Contacts: C. Barreteau (GMT-MSIN) ou D. Bonamy (SPHYNX- Syst. Complexes).

Le groupe "Infrastructures et développements - INFRA" est composé de 18 collaborateurs répartis en quatre équipes :

Le groupe INFRA assiste les autres groupes du LLB pour les développements instrumentaux liés aux programmes scientifiques du LLB. Il fait également partie des "équipes-projets" de développement d’instrumentations (ESS, Collaborating Research Group-CRG (ILL et PSI), un p rototype de source compacte Sonate (Prélude)...) sur toute la durée des projets, en prenant en charge les phases de conception, de design et de réalisation des instruments de diffusion des neutrons et de l'instrumentation associée.

La matière molle, la science des matériaux et la biologie partagent le même terrain: le contrôle des interactions de l'ordre de l'énergie thermique (KBT)  autorisant la formation d'architectures complexes présentant des dynamiques, des cinétiques ou des durées de vie spécifiques. Les objectifs de l'équipe "Matière molle, biophysique et nanomatériaux", au travers de ses 4 thématiques, sont de comprendre à la fois

  • i) la structure des entités individuelles (molécules, nanoparticules, polymères, tensioactifs et phospholipides) dont la taille caractéristique se situe typiquement entre 0.1 et 50 nm,
  • ii) les mécanismes sous-jacents de leur auto-assemblage et de leur dynamique, ce qui permettra de contrôler et d’ajuster les propriétés spécifiques des matériaux inertes, fonctionnels ou biologiques aux échelles nanométriques (1-100 nm) et micrométriques (100nm-1 mm).

La spécificité du groupe MMB est la définition, la conception et la production des échantillons parfaitement adaptés aux objectifs scientifiques. La disponibilité des plateformes de caractérisation physico-chimique, complétées par des compétences en chimie et en biologie, sont des atouts clés pour assurer le succès dans la préparation des échantillons pour les études par diffusion des neutrons.

La stratégie expérimentale est ainsi construite sur les avantages offerts par la palette complète de la diffusion des neutrons statique et dynamique et en particulier les techniques associées au marquage isotopique H/D et de variation de contraste. La structure en volume (diffraction, Diffusion aux Petits Angles DNPA, imagerie) ou aux surfaces et interfaces (réflectométrie) ainsi que l'étude des relaxations jusqu'à plusieurs dizaines et centaines de nanosecondes (Etudes en temps de vol ou écho de spin) sont plus particulièremetn étudiés. Ces travaux de recherche s’inscrivent au coeur des enjeux sociétaux de demain, tels que la conception de nouveaux matériaux, la production et le stockage de l’énergie, la santé et l’agroalimentaire.

Accueil GMT

Bienvenue sur la page d'accueil du groupe GMT !    /    Welcome to the webpage of the GMT group!

PCR

Le Laboratoire de Radiolyse est membre coordonateur du réseau radiolyse du CEA.

Le Laboratoire de Radiolyse a renouvelé ses thèmes de recherche en les centrant sur les processus physicochimiques et biochimiques de l’interaction rayonnement – matière. Le Laboratoire de Radiolyse développe des actions de recherche sur les thèmes suivants : événements primaires, milieux confinés et interfaces, conditions extrêmes de température et de pression, biochimie sous rayonnement.

Le Laboratoire "Archéomatériaux et Prévision de l’Altération" LAPA réunit des équipements et des chercheurs du CEA (NIMBE) et du CNRS (NIMBE UMR3685 et IRAMAT UMR7065). Le LAPA est spécialisé dans l’étude des systèmes composites constitués pour partie de matériaux métalliques.

Membre de l'EquipEx ESPADON   -     Membre de la Fondation des Sciences du Patrimoine FSP       Membre du réseau CAIRN

                    

 

Le LEPO rassemble les activités de recherche du SPEC dans le domaine de la Physique des Interactions en Champ Proche.

Les membres du LEPO

Les moyens et dévelopements expérimentaux au LEPO

Contact LEPO


 

Laboratoire d'Électronique et Traitement du Signal (LETS) stands for Signal Processing and Electronic Laboratory.

It focuses its researches and development on real-time signal processing, especially for scientific instruments and measurement devices, mostly in basic physics and optics. Developments involve both analogue and digital signal processing, covering all the acquisition chain which may comprises preamplifiers, Analogue-to-Digital Converter (ADC), Digital-to-Analogue Converter (DA), microcontroller, microprocessors of Field-Programmable-Gate-Arrays (FPGAs). Subsequent domains are also covered such as computer science including data processing, especially machine learning for identifications.

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.

Les activités de recherche du groupe portent sur l'analyse de la structure électronique et chimique de surfaces et d'interfaces à l'aide de techniques de spectroscopie et de diffraction des photoélectrons.

Contact : N. Barrett

Site web du groupe

Notre équipe fait partie du Service de Physique de l'Etat Condensé de l’Institut IRAMIS, du "Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives" (CEA). Nous focalisons notre étude sur les structures électronique et chimique des oxydes fonctionnels. Nous utilisons une large variété de techniques d’analyse des surfaces fondées sur le principe de photoémission, telles que la spectroscopie de photoémission par les rayons-X (XPS), la spectroscopie de photoémission résolue en angle (ARPES), la microscopie d'électrons photoémis (PEEM), mais aussi des techniques à sondes électroniques telles que la microscopie d'électrons lents (LEEM).
Notre travail expérimental est mené en laboratoire ou en synchrotron, et nous accordons une grande importance à la création de collaborations durables avec des groupes experts en croissance de couches minces en épitaxie, ainsi qu'à la complémentarité des analyses expérimentale et théorique.

L'équipe est dirigée par Dr. Nick BARRETT.

L'essentiel des travaux du laboratoire de cryogénie du SPEC porte sur des développements cryogéniques dans le domaine des très basses températures aboutissant à la réalisation et à la mise au point de réfrigérateurs 3He et à dilution 3He-4He très performants permettant d'obtenir dans le premier cas des températures inférieures à 0.3 K et dans le cas de la dilution des températures inférieures à 10 mK.

Les prototypes sont capables de travailler dans des conditions d'expériences sévères tout en offrant une grande facilité d'emploi et une rapidité de mise en route. Cet effort de simplification s'est imposé par l'utilisation de plus en plus fréquente des très basses températures dans les laboratoires dans des domaines nouveaux aussi variés tels que : l'électronique quantique, la détection de particules à l'aide de bolomètres ultra-froids, les mesures magnétiques en champ magnétique fort, ainsi que les mesures couplant magnétisme et optique.

LCMCE

Le Laboratoire de Chimie Moléculaire et Catalyse pour l'Energie (LCMCE) est spécialisé dans l’étude et la synthèse de composés moléculaires actifs, basés sur la chimie des métaux de transition, des éléments f et des éléments du groupe principal.

La réactivité de ces composés organiques et organométalliques est mise à profit dans l'activation de petites molécules, telles que H2, CO et CO2, et dans leur conversion catalytique en molécules valorisables.

Les recherches variées menées par le LCMCE sur les ions des métaux f, visent à exploiter leurs particularités chimiques sur les plans fondamentaux et appliqués dans les divers domaines de la chimie moléculaire (synthèse, structure, réactivité, activation de petites molécules, de la catalyse, des matériaux, du magnétisme et de l’optoélectronique). Le couplage des études expérimentales et théoriques permet de relier les propriétés physico-chimiques des complexes à la nature de l’interaction métal-ligand en soulignant le rôle des orbitales f.

Voir les pages : " Cantat Research Group - Molecular chemistry and catalysis "

 

depuis janvier 2015: le LISO a rejoint le LNO

 

Responsable : Mathieu Pinault

Le LEDNA (Laboratoire Edifices Nanométriques) comprend 18 permanents et une douzaine de doctorants, post-doctorants et CDD.

Axée sur la recherche fondamentale en nanosciences, son expertise porte sur le développement, selon une approche bottom-up, de méthodes de synthèse et d’élaboration de nano-objets ou matériaux nanostructurés originaux. L'objectif est de répondre à des applications à fort impact sociétal dans le domaine de l’énergie, de l’environnement, de la santé et des matériaux composites fonctionnels.

Le LEDNA a pour principal objectif scientifique d'étudier les phénomènes physico-chimiques à mettre en œuvre pour concevoir des procédés de synthèse performants  (rendement, efficacité...) en phase gazeuse ou en phase liquide et  d'analyser  leurs propriétés physique, chimique et mécanique intrinsèques résultant de leur faible taille, ou à l'issue de leur  mis en forme dans des matériaux ou des dispositifs , en vue d'applications.

Laboratoire commun Ethera-SPAM/LFP à l’Iramis

imgLa signature d'un accord entre la nouvelle Start-up "Ethera" et le SPAM/LFP pour la création d'un laboratoire commun de recherche et développement, nommé 'Limpid' a eu lieu le 22 décembre 2010.

Ce laboratoire commun est implanté sur le site du CEA Saclay, en synergie avec le laboratoire "Edifices Nanométriques" (IRAMIS/SPAM-Laboratoire F. Perrin CEA-CNRS), dont sont issues les recherches sur les capteurs à base de matériaux nanoporeux de l'équipe de Thu-Hoa Tran-Thi.

 

 

La stratégie globale de notre laboratoire est une compréhension approfondie du magnétisme en matière condensée avec un bon équilibre entre la recherche de pointe, le développement de nouveaux instruments et les applications.

SITE LNO

The overall strategy of our laboratory is in depth understanding of magnetism in condensed matter with a good balance between state-of-the-art research, development of new instruments, and applications.

LNO  WEBSITE

 

LSDRM

    

Le Laboratoire de Structure et Dynamique par Résonance Magnétique (LSDRM) fait partie du NIMBE - UMR CEA-CNRS 3685.

Les recherches menées au LSDRM sont centrées sur le développement et l’utilisation de la Résonance Magnétique Nucléaire (RMN). De nouvelles méthodes et des approches originales sont développées pour des applications allant de la phase gaz à la phase solide, pour une meilleure connaissance de la structure fine des matériaux tels que les verres nucléaires ou les macromolécules biologiques. Les compétences du Laboratoire s’étendent des développements instrumentaux jusqu’aux simulations moléculaires pour la spectroscopie et l'imagerie. 


 

Contact : Michel Mons

L'équipe LUMO-DyR, regroupée avec l'équipe LUMO-SBM pour former le groupe de recherche LUMO, s'intéresse à la dynamique photo-induite de systèmes isolés : molécules organiques, radicaux, agrégats moléculaires, complexes de van der Waals. Le comportement dynamique de ces systèmes est évidemment lié à leur structure.

L'équipe associe donc des outils propres aux études dynamiques à ceux propres aux études de structure. Ses travaux, expérimentaux à la base, sont systématiquement complétés par des modélisations théoriques. Celles-ci sont conduites, soit via des collaborations externes, soit directement dans l’équipe. Les études portent non seulement sur la dynamique intrinsèque de systèmes modèles sans interaction avec un milieu extérieur, mais également sur les processus de solvatation en associant ces espèces à des molécules de solvant dans des complexes de van der Waals.

Contact : Michel Mons

L'équipe LUMO-SBM, regroupée avec l'équipe LUMO-DyR, pour former le groupe de recherche LUMO, est historiquement liée à l’application des lasers à la physico-chimie moléculaire,et tournée vers l’interaction des systèmes moléculaires complexes avec la lumière. Elle étudie notamment (mais pas exclusivement) des molécules neutres, modèles de biomolécules, isolées en phase gazeuse.  L’objectif scientifique général est de documenter, par diverses spectroscopies laser et par modélisation théorique, les interactions rencontrées dans ces systèmes, aussi bien dans leur état fondamental que dans leurs états électroniques excités. L’un des enjeux est alors de résoudre la complexité conformationnelle, tautomérique, etc… de ces objets afin de pouvoir documenter le rôle de la structure sur leurs propriétés dynamiques, notamment leur dynamique électronique, au travers d’expériences de type pompe-sonde. Ce programme est réalisé grâce à une forte synergie expérience-théorie assurée par la présence simultanée de ces deux compétences au sein de l’équipe, constituée de chimistes et de physiciens.

Contact : Thomas BLENSKI


Notre activité de recherche est centrée sur les propriétés électroniques et radiatives des plasmas denses et chauds. Ce travail a d’importantes implications dans le domaine de l’énergie, en particulier dans les sciences de la fusion thermonucléaire. Nous développons des modèles d’atomes dans les plasmas ainsi que des méthodes pour calculer leur équation d’état. Afin de valider les modèles théoriques, nous effectuons des campagnes sur des grands lasers, et en particulier des mesures d’opacité sur le laser LULI-2000 de l’École Polytechnique.

Les activités du groupe "Matière sous conditions extrêmes" du SPAM rassemblent quatre axes majeurs de recherche :
 

Attophysique / Attophysics

responsable :

Bertrand Carré

Matière à Haute Densité d'Énergie (MHDE)

responsable :

Thomas Blenski

Physique à haute intensité / High Intensity Physics

responsable :

Philippe Martin

 

En suivant les liens ci-dessus, découvrez nos activités de recherche.
Following the above links, discover our research activities !

The NANOELECTRONICS GROUP activities explore the quantum properties of nano-conductors. In the past, the group developed the world's first electronic quantum shot noise measurements to show the quantum noise suppression by the Fermi statistics, to evidence the e/3 fractional charges in the Quantum Hall Effect regime or to study the statistics GHz photons emitted by quantum conductor.

 

        ENTER OUR WEBSITE
 

L'activité du groupe "Nouveaux états électroniques" concerne les nouveaux supraconducteurs, les isolants topologiques, les nanofils synthétisés par électrodéposition dans une membrane nanoporeuse, les capteurs Hall et les capteurs électrochimiques. Cette dernière activité, et plus particulièrement les capteurs électrochimiques pour la mesure de la pollution aux métaux lourds dans l'eau, est menée en collaboration avec le groupe "Physique et Chimie des Nano-objets", et a occasionné le dépôt de plusieurs brevets.

Les principales thématiques de recherche de l'équipe sont :

Voir la page du groupe sur le site internet du LSI.

Les objectifs de l'équipe "NFMQ", au travers de l'activité de ses groupes de recherche, sont de comprendre les propriétés électroniques et magnétiques de matériaux aux propriétés remarquables ou non conventionnelles, où les effets quantiques jouent un rôle majeur. Parmi ces systèmes, on trouve :

  • les nouveaux matériaux supraconducteurs,
  • les matériaux fonctionnels, tels que les multiferroïques,
  • les matériaux géométriquement frustrés,
  • les systèmes chiraux frustrés (dont les phases de Skyrmions),
  • les systèmes d’électrons f à interactions multipolaires,
  • les systèmes magnétiques moléculaires et nanométriques.

Ces recherches fondamentales peuvent être le terreau de futures applications dans les domaines du stockage et transport de l’énergie, de stockage et lecture de l’information, la production de champs magnétiques intenses et dispositifs de lévitation, l’élaboration de nouveaux types de capteurs (photosensibles, thermosensibles, magnétosensibles, etc.) et dispositifs médicaux (IRM, hyperthermie magnétique).

L'équipe "NFMQ" se positionne dans ce contexte et se propose d’utiliser les techniques de diffusion des neutrons pour participer à l’effort de recherche, fondamentale comme plus appliquée, dans ces domaines. Il s’articule autour de 4 groupes de recherche, "Magnétisme multi-échelle", "Magnétisme quantique", "Systèmes d’électrons fortement corrélés", et "Matériaux fonctionnels".

 


Voir la page : Thématiques NFMQ : magnétisme, transitions de phase - Etudes par diffusion de neutrons

Autres pages décrivants les thèmatiques de recherche :

 

GQ

WELCOME TO QUANTRONICS ! /  BIENVENUE DANS LE GROUPE QUANTRONIQUE !

ENTER - ENTREZ !

 

Le groupe de Spectroscopie Théorique du LSI est composé de 5 chercheurs permanents (CNRS et Ecole polytechnique) et un ingénieur systèmes (CNRS), et environ douze étudiants en thèse et post-docs. Visitez notre site web officiel.

Le groupe s'intéresse à la théorie fondamentale de la matière condensée et en particulier à la structure électronique. Plus précisément, nous étudions les excitations électroniques, grâce à la Théorie de la Fonctionnelle de la Densité statique et dépendant du temps, ainsi que la Théorie des Perturbations à Plusieurs Corps. Nous développons des théories ab-initio et des codes de calculs, et nous les appliquons à la fois à des systèmes modèles à des fins de recherche fondamentale ainsi qu'à des matériaux d'intérêt technologique comme l'opto-électronique ou le photovoltaïque. Le groupe fait partie des membres fondateurs du "European Theoretical Spectroscopy Facility" (ETSF) et travaille en étroite collaboration avec des groupes expérimentaux internationaux experts en spectroscopie optique, spectroscopie de perte d'énergie d'électrons, ou de diffusion inélastique des rayons X. Finalement, le groupe de Spectroscopie Théorique a une longue tradition d'enseignement de haut niveau, à la fois sur place et au CECAM, où des écoles sont régulièrement organisées pas nos membres.

Systèmes Physiques Hors-équilibres hYdrodynamiques éNergie et compleXité

Welcome / Bienvenue au SPHYNX

out-of-equilibrium Systems and Physics - HYdrodynamics -  eNergy and compleXity

Cliquer ici pour consulter le nouveau site 'Supports et Lasers à Impulsion Courte'

L'équipe SLIC (Supports et Lasers à Impulsions Courtes) est un groupe de développement laser et de support technique. La mission principale de SLIC est de fournir des lasers de pointe pour les utilisateurs internes (LIDYL) et externes (nationaux et internationaux).

L'activité de recherche fondamentale du groupe "Théorie de la Science des Matériaux - TSM" concerne principalement la modélisation ab initio (basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité - DFT) des matériaux pour en étudier les propriétés physiques et inclut :

L’interaction de l'équipe avec son environnement est de trois ordres :

  • économique, par nos contacts avec un industriel ;
  • culturel, par une activité de développement de l'histoire des sciences des matériaux ;
  • sociale, par notre engagement dans la promotion des carrières scientifiques chez les jeunes.

Lien vers nos manuscrits :  habilitation à diriger les recherches (HDR), thèses

 

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