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Direction de la recherche fondamentale
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Après avoir déposé une couche dense et ordonnée de molécules optiquement actives sur une surface métallique, les chercheurs de l’Iramis ont observé et étudié un couplage fort entre les excitons moléculaires et les plasmons de surface. Ces résultats sont un guide précieux pour la réalisation de nouvelles architectures hybrides, avec, en ligne de mire, l’émission de rayonnement cohérent.
Une collaboration franco-japonaise incluant l’Institut de chimie séparative de Marcoule a développé un diagnostic simple d’analyse des ions présents dans le sang. Ce test miniaturisé, biocompatible et réutilisable peut être associé à d’autres biocapteurs.
Pour la première fois, une collaboration incluant l’Inac et l’Iramis a confirmé, à la fois par l’expérience et la théorie, l’existence d’une nouvelle famille de transitions de phases, impliquant non pas une mais deux classes de défauts topologiques. Par application d’un champ magnétique, les chercheurs ont pu contrôler cette transition dans un oxyde de cobalt à structure quasi-unidimensionnelle (Bacovo).
De nouvelles techniques d’analyse d’images font progresser d’un bond la reconstruction de cartes de matière noire de l’Univers, élaborées à partir d’observations de millions de galaxies. Leur puissance bénéficiera pleinement à la mission européenne Euclid, dédiée à la cosmologie, dont le lancement est prévu en 2021.
Dans un empilement de feuillets de graphène, les déformations relatives des couches successives modifient très fortement les propriétés électroniques de l’ensemble. Ce résultat, obtenu par une collaboration impliquant l’Inac, ouvre la voie à une nouvelle ingénierie des matériaux bidimensionnels par déformation.
Quelles seraient les conséquences sur les sols et les végétaux d’une exposition aux nanoparticules de TiO2 ? Des chercheurs de l’Iramis ont analysé la rétention de ces polluants par divers sols et leur distribution dans des plantules de blé. Ils ont notamment pu doser avec précision le titane présent à l’état de traces dans les racines de blé, à l'aide de la microsonde nucléaire de l’Iramis.
Une collaboration franco-américaine incluant l’Iramis-Cimap a obtenu une source émissive bleue très intense à partir de cérium déposé sur silicium. Avec un objectif : réaliser des circuits hybrides électrique – photonique permettant l'interconnexion haut débit « inter » et « intra » composants électroniques.
Une collaboration incluant l’Inac et le CEA-Leti a développé un procédé de fabrication de « galettes » de silicium 28 très pur, dont la teneur en silicium 29 ne dépasse pas 0,006 %. L’objectif est de produire, en technologie CMOS, des milliers de bits quantiques qui devraient être beaucoup plus fidèles que ceux déjà obtenus sur des substrats en silicium naturel.
Plusieurs techniques de résonance magnétique nucléaire (RMN) ont permis à des chimistes de l’Inac d’élucider l’état de surface de nanocristaux de chalcogénures ternaires (CuInS2), dispersés dans un solvant organique. Un point clé pour doter ces nanoobjets de nouvelles fonctionnalités intéressant la conversion d’énergie, la photonique ou l’analyse biologique.
Une « glace de spin » désigne un matériau ferromagnétique à basse température, au comportement quantique prometteur. Grâce à des expériences de diffusion de neutrons et des modèles théoriques, une collaboration impliquant l’Iramis vient d’établir comment un infime désordre chimique dans ce matériau fait apparaître un spectre de fluctuations magnétiques. Une étape fondamentale pour réaliser et contrôler les propriétés d’une glace de spin quantique.
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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.