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Direction de la recherche fondamentale
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Des chercheurs de l’Institut des sciences du vivant Frédéric-Joliot du CEA ont identifié des mécanismes de la photosynthèse qui protègent les plantes d’un excès d’énergie lumineuse. Avec dans l’idée de les copier pour optimiser les technologies solaires.
En étudiant une famille de matériaux à électrons fortement corrélés, les iridates, des chercheurs de l’Iramis ont eu la surprise de mettre en évidence une analogie profonde de ces composés avec les cuprates supraconducteurs à haute température critique (YBaCuO). Outre leur potentiel très prometteur en spintronique notamment, ces matériaux pourraient offrir de précieux indices pour comprendre enfin l’origine de la supraconductivité non conventionnelle des cuprates.
Une collaboration menée par l’Iramis montre que pour les électrodes des accumulateurs Li-ion, le graphite pourrait être avantageusement remplacé par un matériau composé de nanoparticules d’oxyde d’étain dopé à l’azote.
Des chercheurs de l’Inac ont modélisé des sources d’ondes de spin utilisant des métaux usuels. Ils montrent que la présence dans ces matériaux de l’interaction dite Dzyaloshinskii-Moriya et un choix judicieux de la géométrie du dispositif permettent d’obtenir une source d’ondes de spin unidirectionnelle.
Des physiciens de l’Inac ont mis en évidence des transitions de phase quantiques inédites dans un composé ferromagnétique supraconducteur (UCoGe) sous l’action d’un champ magnétique extérieur.
Des chimistes de l’ICSM ont synthétisé de nouveaux matériaux nano-structurés hybrides (minéraux et organiques), par auto-assemblage moléculaire dans l’eau, à température ambiante. Cette famille de matériaux contenant des polyoxométalates (POM) peut remplir des fonctions variées : conducteur d’ions ou de protons, électrode, cristal photosensible, catalyseur, etc.
Une singularité des polymères à longues chaînes au voisinage de la transition vitreuse a été élucidée par une équipe incluant des chercheurs de l’Iramis. Cette question de recherche fondamentale, tranchée grâce notamment à la diffusion de neutrons, peut intéresser le façonnage par fusion et moulage des plastiques.
Dans une cellule photovoltaïque, les photons absorbés dont l’énergie dépasse le seuil d’absorption apportent un trop-plein d’énergie. Par quel processus est dissipé cet excédent ? Des chercheurs de l’Iramis répondent à cette question, en élaborant des concepts qui pourraient faciliter la description d’autres semi-conducteurs.
Une nouvelle technique de spectroscopie de photoémission permet d'observer la transition supraconductrice dans des supraconducteurs à haute température. Elle pourra également être mise en œuvre pour étudier la dynamique de systèmes fortement corrélés tels que les atomes ultra-froids.
Une collaboration internationale impliquant l’Iramis vient de montrer qu’une jonction graphène/molécule/métal atténue deux fois moins le courant que son homologue métal/molécule/métal. Une avancée significative pour l’électronique moléculaire visant à exploiter les propriétés quantiques de molécules conductrices !
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