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Direction de la recherche fondamentale
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Une équipe européenne a montré qu’il est possible d’optimiser la couche mince contenant les pigments photosensibles d’une cellule photovoltaïque à colorant (dite de Grätzel). Un dopage à l’azote des nanotubes de dioxyde de titane composant cette couche peut améliorer le rendement des cellules.
Des simulations numériques sur un système modèle et des mesures par diffusion de neutrons ont permis à des chercheurs de l’Inac d’affiner leur compréhension de la diffusion de molécules d’eau à travers une membrane conductrice de protons telle que le Nafion, utilisé dans les piles à combustible.
En montrant que les propriétés structurales et magnétiques d’un complexe moléculaire sont étroitement corrélées, des chercheurs de l’Iramis ouvrent une voie pour prédire et maximiser l’anisotropie magnétique de nouveaux matériaux. L’objectif à terme est de concevoir des aimants de taille ultime (chaînes ou molécules) pour le stockage de l’information et la spintronique.
Comment refroidir localement des points chauds sur des circuits microélectronique ? Ou encore, comment transformer la chaleur perdue en électricité utile ? Des théoriciens de l’Iramis proposent des solutions utilisant des « brosses » de nanofils semi-conducteurs.
Rien de tel qu’un ordre magnétique fluctuant pour faciliter le passage de spins à travers une interface ! Ce résultat de l’Inac pourrait bénéficier au développement de sources de spins plus efficaces et à la « spintronique antiferromagnétique ».
Selon une collaboration franco-japonaise, une jonction p-n en graphène peut faire office de lame séparatrice pour électrons. La fonction d’onde quantique portée par des électrons peut ainsi être « réfléchie » et « transmise » selon deux directions distinctes, le chemin inverse étant également possible. Ces travaux ouvrent la voie à des expériences d’optique électronique quantique inédites.
Des chimistes de l’Inac ont démontré l’efficacité de nouveaux photo-catalyseurs nanométriques, capables de fournir plusieurs électrons simultanément pour des réactions de synthèse organique.
Une équipe de recherche internationale, incluant des chercheurs de l’Inac et de la DAM, a réalisé une étude comparative en calcul intensif de nombreux codes « ab initio », utilisant l’équation de Schrödinger et la théorie de la fonctionnelle de la densité. Leurs résultats permettent d’informer simplement les utilisateurs sur la précision de ces différents codes permettant de décrire des matériaux.
Selon une étude de l’Inac, des nanofils ternaires AlGaN se comportent comme un ensemble de « boîtes quantiques » émettrices de photons uniques. Ce matériau est en particulier étudié en raison de son potentiel en matière de source de lumière ultraviolette pour l’assainissement.
Des chercheurs de l’Iramis et de la Direction de l'Énergie nucléaire du CEA ont observé pour la première fois l’altération de verres modèles en présence de produits de corrosion d’objets archéologiques ferreux. Ces expériences leur permettent d’affiner la connaissance des mécanismes de corrosion des verres destinés au stockage de déchets radioactifs à haute activité et vie longue.
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Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans quatre grands domaines : énergies bas carbone, défense et sécurité, technologies pour l’information et technologies pour la santé.