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Direction de la recherche fondamentale
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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.
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.
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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.