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Direction de la recherche fondamentale
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Fruit d’une collaboration ESA-NASA associant notamment le Cnes, le CNRS et le CEA, la sonde Solar Orbiter a décollé le 9 février 2020 depuis le centre spatial Kennedy (États-Unis). L’Irfu a fourni le détecteur de rayons X de Stix, l’un des dix instruments embarqués qui aideront à mieux comprendre l'origine du magnétisme, la nature des éruptions et la dynamique du vent solaire.
Des chercheurs de l’Irig sont parvenus à optimiser la conversion spin-charge dans un empilement comprenant une couche ferromagnétique en titanate de strontium. Cet effet produit dans un gaz bidimensionnel d'électrons, six fois plus important que l’état de l’art, pourrait s’appliquer à la lecture d'informations basée sur le spin dans de nouvelles conceptions de mémoires et de transistors.
Après avoir obtenu une première émission laser infrarouge à 230 K (- 43°C) dans une nanostructure en alliage germanium-étain, des chercheurs de l’Irig élargissent la gamme de fréquences de l’émission et élèvent la température de fonctionnement à 273 K (0°C).
Sensibles et peu coûteux, les capteurs à magnétorésistance géante (GMR) s’invitent dans les biopuces pour détecter une à une des cibles biologiques individuelles, marquées magnétiquement. Cette innovation conjointe de l’Iramis et de l’Institut Joliot intéresse la défense, l’environnement et la santé.
Une collaboration menée par l’Irig a développé un procédé d’électro-fonctionnalisation prometteur pour la biodétection et l’a appliqué à un micropore planaire capable d’immobiliser et détecter une cellule par électrochimiluminescence.
Des chercheurs de l’Irig en collaboration avec le CEA-Leti et l’Institut Néel (Université Grenoble Alpes) viennent de démontrer une nouvelle méthode de lecture d’un bit quantique, compatible avec une intégration à grande échelle.
Des physiciens de l’Irig se sont appuyés sur des expériences et des simulations numériques pour établir un modèle analytique décrivant des bits quantiques fondés sur le spin d’une lacune d’électron (trou). Les bits quantiques sur silicium développés au CEA se révèlent très bien adaptés aux trous.
Une collaboration franco-américaine impliquant l’Iramis vient d'élucider les mécanismes à l’œuvre dans l’interaction d’un faisceau laser ultra-intense avec le plasma dense formé à la surface d’une cible solide. Elle ouvre ainsi des pistes pour optimiser la génération d’harmoniques lumineuses.
Une équipe de l’Iramis, en collaboration avec l’Université d’Ulm, démontre expérimentalement qu’il est possible de produire efficacement des photons microonde « dégroupés », à l’aide d’un circuit quantique supraconducteur. Ils réalisent ainsi une source brillante de photons « uniques » – bien différente d’une source classique qui émet des photons par paquets – indispensable pour de nombreuses applications quantiques.
Selon une collaboration internationale impliquant l’Irig, il est possible de révéler les propriétés « topologiques » des états électroniques du graphène en greffant à sa surface un atome d’hydrogène et en sondant la densité électronique par microscopie tunnel à son voisinage. Une voie inédite d’investigation pour mieux comprendre les matériaux topologiques, ainsi que leurs remarquables propriétés électriques et optiques.
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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.