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Direction de la recherche fondamentale
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En s’appuyant sur des expériences de diffusion neutronique, une collaboration internationale impliquant l’Iramis a démontré l’existence d’un « liquide quantique » au sein du composé Ce2Sn2O7. Ce matériau (ou « glace ») magnétique possède un état fondamental composé d’une superposition d’états quantiques intriqués. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine des technologies quantiques.
Des chercheurs du CEA-Irig et de l’Institut Néel ont conçu et réalisé une jonction p-n à nanofils d’AlN qui ouvre la voie à une nouvelle famille de LED UV-C à haut rendement. Leur innovation, protégée par un brevet, cible des applications variées, parmi lesquelles la désinfection des surfaces.
Une collaboration impliquant le CEA-Iramis montre que la perte locale de symétrie au niveau des parois de domaines ferroélectriques dans un matériau antiferromagnétique est à l’origine d’ébauches de vortex de spin (skyrmions), topologiquement « chirales » (avec enroulement droit ou gauche des spins). Une voie nouvelle pour produire de véritable skyrmions antiferromagnétiques ?
Des chercheurs du CEA-Irig et de l’Unité mixte de physique CNRS-Thales proposent une nouvelle approche spintronique utilisant la ferroélectricité. Elle permet pour la première fois de manipuler des courants de spin à l’aide d’interfaces non-magnétiques, contrôlées par des champs électriques. Résultat : une réduction potentielle d’un facteur mille de la consommation électrique de dispositifs spintroniques non volatils !
Des chercheurs du CEA-Irig et leurs partenaires révèlent pour la première fois un effet de magnétorésistance unidirectionnelle dans le germanium, un semi-conducteur utilisé en microélectronique. Cet effet déjà observé dans deux matériaux non magnétiques est ici cent fois plus intense. Une voie s’ouvre pour le transistor à spin !
Une collaboration impliquant l’Iramis-Cimap et la Direction des énergies du CEA montre qu’il est possible de modifier de manière contrôlée l’ordre cristallin du silicium, en combinant une irradiation par faisceaux d’ions basse et haute énergies. Une nouvelle piste pour façonner des semi-conducteurs !
Des chercheurs du CEA-Irig et de l’Institut Néel ont mis au point un ensemble d’innovations théoriques qui ouvre la voie à la simulation de systèmes quantiques de très grandes tailles – de l'ordre d’un millier d’atomes – dans un environnement électrostatique complexe, tel que celui d’une cellule photovoltaïque ou d’une diode électroluminescente organiques.
Pour la première fois, une équipe franco-allemande conduite par le CEA-Irfu reproduit par des simulations numériques la genèse des champs magnétiques les plus intenses de l’Univers. Elle montre ainsi comment des étoiles massives en rotation rapide deviennent en fin de vie des magnétars et non pas des étoiles à neutrons classiques.
Pour la première fois, des chimistes de l’ICSM (Institut de Chimie Séparative de Marcoule) et leurs partenaires sont parvenus à expliquer le comportement en synergie de molécules extractantes en décrivant la formation d’agrégats dynamiques et polymorphes (ienaïque) à partir de ces molécules. Cette avancée protégée par un brevet ouvre désormais la voie à d’innombrables innovations plus respectueuses de l’environnement, pour le recyclage des métaux ou l’industrie pharmaceutique notamment.
Un nouveau matériau d’électrode pour supercondensateurs a été développé par l’Iramis et ses partenaires : composé de « tapis » de nanotubes de carbone alignés sur feuille d’aluminium, il devrait permettre d’augmenter significativement la puissance électrique stockée. Un résultat indispensable à l’industrialisation portée par la start-up NawaTechnologies.
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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.