Projets financés
Hétéro-structures Van der Waals contrôlées par des cavités électromagnétiques – CaVdW
Les matériaux 2D et leurs hétérostructures de van der Waals suscitent un énorme intérêt pour leur physique ajustable grâce aux degrés de liberté de spin, vallée et couche. De nouvelles opportunités de contrôle apparaissent grâce aux résonateurs électromagnétiques avec confinement modal sous la longu
Propriétés électroniques d'antimonène sous contrainte et des hétérostructures graphène/antimonène – SAGA
La recherche sur les matériaux bi-dimensionnels (2D) connaît actuellement un essor extraordinaire. Deux objectifs animent principalement ce domaine scientifique : la fabrication et la caractérisation de nouveaux matériaux 2D et l'empilement vertical de cristaux 2D différents avec les propriétés souh
Génération d'impulsions ultra-courtes accordables dans le DUV-VUV pour l'étude résolue en temps de dynamiques moléculaires – ShoTime
Le projet ShoTime vise à réaliser des sources intenses et fiables d’impulsions VUV-DUV accordables (120-350 nm) et ultrabrèves (sub-10 fs) à la cadence de 166 kHz, et à les combiner avec des impulsions sub-10 fs visibles ou XUV pour sonder des dynamiques moléculaires par imagerie électron-ion en coï
Transport éolien de particules cohésives: du sable à la neige – EOLE
Le transport de particules solides induit par le cisaillement d'un flux d'air turbulent au-dessus d’un lit de particules se produit dans de nombreux processus géophysiques, tels que le transport de sable par le vent, le transport de la neige ou l’émission de poussières. Le transport de particules im
Fils moléculaires modulables présentant des interférences quantiques pour pour des applications thermoélectriques – HotElo
L'expansion des nanotechnologies repose non seulement sur la conception de nano-modules opérationnels et leur assemblage, mais également sur la gestion des flux énergétiques (source d'énergie, récupération d'énergie). À l'échelle micro et macroscopique, la solution pour engendrer une meilleure effic
Statistiques d'Anyons dans les conducteurs de Hall quantique – ANY-HALL
Les statistiques d'échange sont liées à la phase f accumulée par la fonction d'onde décrivant l'état d'un ensemble de particules indiscernables lorsque deux particules sont échangées. Dans le monde tridimensionnel, les particules se répartissent entre les bosons, pour lesquels f=0, et qui ont tendan
Interaction turbulence-neutres dans le plasma de bord des tokamaks – PLATUN
La stratégie de gestion des flux de chaleur extrêmes vers la paroi des réacteurs de fusion magnétique repose sur la dissipation de l’énergie du plasma par interaction avec le gaz neutre présent dans le bord du plasma en raison de l’interaction plasma-surface. La physique en jeu consiste en un équili
Gaz de solitons en optique et en hydrodynamique – SOGOOD
Le concept de gaz de solitons a été introduit au niveau théorique en 1971. Dans la construction théorique d'un gaz de solitons dilué, des solitons d'amplitudes et de vitesses aléatoires sont répartis sans recouvrement en des positions aléatoires, à l’image d’un gaz atomique dilué classique. Jusqu'à
collisions dans un échantillon moléculaire piégé dans un état quantique bien défini – COCOTRAMOS
Le domaine de recherche des molécules ultra-froides (T < < 1mK) est en constante expansion dans de nombreuses directions, impliquant un nombre croissant de groupes à travers le monde. Les molécules à des températures ultra-froides se déplacent à de très petites vitesses et peuvent ainsi être contrô
Rhéologie de particules inertielles immergées – RHINOS
Comprendre le phénomène de transport des sédiments dans les rivières, les lacs ou au fond des océans est essentiel pour une gestion durable des plans d'eau et des écosystèmes aquatiques. Le transport de sédiment intervient notamment dans la morpho-dynamique des rivières, les courants de turbidité et
Etats collectifs de spin nucléaires dans n-GaAs et nanostructures – CONUS
Les systèmes de spins nucléaires froids (NSS) présentent un diagramme de phase riche comprenant diverses phases magnétiques. Dans les semiconducteurs, les NSS permettent l’étude de réseaux dipolaires magnétiques refroidis en-dessous du µK. Cependant, il est difficile d’atteindre des températures aus
Réalisation d’un Spectromètre THz innovant à très haute résolution spectrale – TIGER
La spectroscopie est un outil extrêmement puissant exploité dans de nombreux domaines tant fondamentaux qu’appliqués. Parmi les différents domaines spectraux et malgré les avancées de ces dernières années, le domaine TeraHertz (THz) s’avère bien moins mature que les ondes millimétriques, l’infraroug
Photodétachement des ions H- et H¯? – Photoplus
L'objectif de la collaboration GBAR au CERN est de mesurer l'accélération dans le champ gravitationnel terrestre d'un atome d'anti-hydrogène H¯ en chute libre. Pour ce faire, un ion H¯? doit être refroidi à moins de 10 µK puis photodétaché, libérant un atome H¯ de faible vitesse initiale, dont la ch
Contrôle de la propagation des vagues par des milieux microstructurés – CoProMM
Le projet expérimental et théorique CoProMM concerne le contrôle de la propagation des ondes à la surface de l’eau en présence de milieux microstructurés flottants ou ancrés. Il s’articule autour de deux aspects spécifiques à ce contexte d’onde: 1) Les milieux micro-structurés flottants ou ancrés po
Dynamique structural de solides photocommutables – Strudyn
L'objectif du projet est une étude détaillée de l'isomérisation photoinduite des complexes de ruthénium nitrosyl à l'état solide afin de comprendre le mécanisme à l’origine de ces états métastables photoinduits, d’explorer la surface d’énergie potentielle et y identifier tous les états métastables e
Réseaux Microfluidiques Adaptatifs Optimisant le Transport – AMNOT
Les écoulements dans des réseaux complexes sont omniprésents dans les systèmes biologiques comme artificiels : notre système vasculaire, le mycélium des champignons, les milieux poreux constituant les batteries en sont autant d'exemples. Il a longtemps été pensé que les morphologies des réseaux de t
dynamique des électrons et du réseaux dans les PErovskites HYbrides et quasi-2D – 2D-HYPE
Les pérovskites hybrides halogénées sont des matériaux que, depuis quelques années, suscitent un grand intérêt pour des applications potentielles dans les dispositifs optoélectroniques. La famille quasi bidimensionnelle de ces composés a montré une stabilité plus élevée que son homologue 3D et perme
Tiges auto-roulantes alimentées par gradients lumineux et chimiques. – RODROLLS
En s’inspirant de la capacité des virus influenza de se mouvoir en roulant par eux-mêmes sur des surfaces, nous proposons un programme experimental visant à créer des tiges artificielles photoactives composées de plusieurs particules et à comprendre la propulsion de ces moteurs rotatifs près des int
Auto-organisation d’un système acto-myosine minimal en faisceaux de filaments polaires ondulants périodiquement – ActoMyoBeat
Les assemblages d’un grand nombre de moteurs moléculaires et de filaments du cytosquelette présentent des comportements actifs qui ne peuvent s’expliquer simplement à partir des propriétés des molécules individuelles, soulignant le principe général de l'auto-organisation : «le tout est plus que la s
Contrôle des propriétés électroniques de matériaux quantiques sous contrainte biaxiale – BISCEPS-QM
Les propriétés électroniques des matériaux sont intimement liées à leur composition chimique et leur structure cristallographique. Il est donc capital de comprendre le lien étroit qui les unit dans les composés présentant des phases intéressantes d’un point de vue fondamental et appliqué. Les matéri
Supraconductivité et phases topologiques dans les dichalcogénures misfits – Misfit
La supraconductivité dans les dichalcogénures de métaux de transition tels que NbSe2 persiste jusqu'à une monocouche d’épaisseur. Ces supraconducteurs 2D présentent un fort couplage spin-orbite qui peut rendre la supraconductivité non conventionnelle avec un appariement triplet de spin. Cela pourrai
Méthodes de spectroscopie moléculaire théoriques et expérimentales pour des conditions extrêmes : étude approfondie des signatures spectrales de petits hydrocarbures et radicaux – TEMMEX
Le projet TEMMEX PRCI est proposé par un réseau cohérent et équilibré de trois laboratoires français et de deux laboratoires russes dotés d'une expertise internationalement reconnue dans des domaines complémentaires de la spectroscopie moléculaire. Il vise à approfondir les recherches sur les struct
Aspects fondamentaux de la dynamique ultrarapide induite dans les ions moléculaires par une impulsion UVX ultracourte: experience et théorie – FAUST
FAUST s'intéresse aux processus atto et femtosecondes intervenant dans les ions moléculaires suite à une excitation en ultraviolet extrême (UVX). Les sciences moléculaires UVX ultra-rapides questionnent comment la corrélation électronique et les couplages non-Born-Oppenheimer déterminent les process
Visualisation directe de la nucléation: des fondamentaux aux nouveaux matériaux – DiViNew
Comprendre la nucléation des cristaux est d'une importance majeure pour des raisons tant fondamentales que technologiques. Les sphères dures, le plus simple des matériaux connus pour former des cristaux, présentent un écart sur les taux de nucléation de plus de dix ordres de grandeur entre les meill
Perturbations mécaniques imposées à la synapse immunologique – IMPerIS
La synapse est une plateforme partagée par plusieurs types cellulaires qui permet le passage de molécules et de signaux. Dans le cas de la synapse immune, les lymphocytes B interagissent avec des cellules exposant des antigènes à leur surface qui sont extraites mécaniquement par les lymphocytes (une
Plasmons de surfaces non réciproques induit par la topologie – Ti-P
Le projet Ti-P propose d’étudier la dispersion non-réciproque des plasmons liée aux propriétés topologiques de la structure de bande électronique des matériaux de Dirac et en particulier des monocouches de dichalcogénures de métaux de transition. La courbure de Berry est une propriété topologique de
Synthèse et propriétés physiques de nouveaux supraconducteurs d'oxydes de Nickel – SUPERNICKEL
La supraconductivité est un état quantique fascinant de la matière condensée. Son étude et sa compréhension ont toujours suscité un immense intérêt pour la physique fondamentale, mais également pour la science des matériaux. Son exploitation débouche sur des nombreuses applications technologiques:
Enchevêtrements, nœuds et fragmentation de fibres flexibles dans les fluides turbulents – NETFLEX
La dynamique de fibres flexibles dans un fluide turbulent implique des échelles d'espace et de temps multiples et est le résultat de couplages complexes entre leur déplacement, leur déformation et leurs interactions. Les fibres macroscopiques interviennent dans plusieurs applications, comme la pollu
Résonance Magnétique des Paires Triplets Supraconductrices – TRIPRES
On pense que les fluctuations de spin jouent un rôle crucial dans les mécanismes d'appariement des supraconducteurs non conventionnels, et les modes collectifs de spin étaient au cœur de l'identification de l'état d'appariement à spin égal (ESTP) du superfluide 3He-A via la RMN. Pourtant, les modes
Nouveaux états quantiques induits par couplage spin-orbite – SOCQS
Le projet SOCQS propose d'étudier d'une nouvelle classe de matériaux présentant une physique exotique appelée physique de Kitaev. Le modèle de Kitaev prédit la réalisation d'un nouvel état de la matière, le liquide de spins quantique (LSQ), associé à des excitations fractionnaires, intéressantes pou
Calculs diagrammatiques d'ordre élevé pour les fermions fortement corrélés – LODIS
Les fermions fortement corrélés sont omniprésents dans divers contextes: électrons dans les solides ou les molécules, nucléons dans les noyaux ou la matière neutronique, quarks en QCD. Notre compréhension de ces systèmes est limitée par la difficulté à calculer leurs propriétés de façon fiable et no
Transition liquide-liquide, polymorphisme et second point critique dans les liquides denses – LILI
La transition liquide-liquide (TLL) est un phénomène rare et intriguant où un liquide mono-composant se transforme en un autre via une transition du premier ordre. De par sa nature contre-intuitive, la TLL intrigue les scientifiques depuis de nombreuses années et défie notre perception de l’état liq
Base biophysique de la morphogenèse d’organes plans à partir de croissance cellulaire fluctuante – GrowFlat
Comment les tissus et organes croissent-ils en des formes bien définies ? Les tissus fins, tels qu’épithéliums animaux ou feuilles de plante, sont typiquement plats, alors qu’une couche fine en croissance est courbée par défaut. Comment une forme plane est-elle atteinte ? Nous traitons cette questio
Dichroisme hélicoïdal de structures magnétiques – HELIMAG
Depuis peu, la génération d’harmoniques d’ordre élevé (GHOE) offre des sources lumineuses délivrant des impulsions de durée femtoseconde (fs) ou attoseconde (as), portant un moment angulaire de spin (MAS) ou orbital (MAO). Les premières sont associées à une polarisation circulaire et portent des mom
Electronique attoseconde dans les semiconducteurs – ATTOCOM
Le projet ATTOCom vise à comprendre et à contrôler l’émission attoseconde les semiconducteurs. La caractérisation de l'amplitude et de la phase spectrale résoudrait des problèmes essentiels au contrôle des systèmes quantiques à des échelles de temps attosecondes. Cela joue un rôle fondamental dans l
Identification des modes de Majorana à l'aide du bruit de grenaille à l'échelle atomique – MMNOISE
Par des mesures de bruit du courant électrique à l'échelle atomique, nous établirons sans ambiguité la présence ou l'absence d'états liés de Majorana (MBS) sur des défauts et au coeur de vortex magnétiques dans le composé supraconducteur Fe(Se,Te) dont l’existence fait débat. Des travaux théoriques
Propriétés statistiques du transport d'énergie dans un système d'ondes de flexion – SETBen
L'objectif du projet SETBEn est de développer une approche expérimentale originale de questions bien identifiées, à la frontière entre physique non-linéaire et physique statistique hors-équilibre (« thermodynamique stochastique »). La spécificité de notre approche, depuis une dizaine d'années, est d
Transfert de chaleur par rayonnement de champ proche dans les systèmes à N-corps – NBODHEAT
Lorsque deux solides à différentes températures sont séparés par un gap, ils échangent de la chaleur sous forme de rayonnement. De nos jours, seuls les échanges entre deux objets ont été étudiés. Ce projet vise à explorer les échanges en champ proche entre plusieurs objets en interaction. Notre obje
Influence de la structure cristallographique sur les bandes plates de Moiré – FlatMoi
Le lien structure propriété est une thématique fondamentale en matière condensée. Dans les matériaux 2D ce lien prend un aspect exceptionnel puisqu’une structure aussi simple qu’un biplan tourné peut être associée à une structure électronique remarquable avec des bandes plates, des corrélations élec
Relations structure / hydrodynamique dans le frottement des couches lipidiques à support solide – Banana_Slip
Dans de nombreux phénomènes biologiques comme la biolubrification, des empilements de membranes lipidiques sont utiles pour réduire les frottements. La compréhension des mécanismes microscopiques qui sont en jeu reste très phénoménologique, en raison de la structure complexe des systèmes mis en jeu,
Matière active bactérienne en expansion – X-BACAMAT
La matière active, un terme que les physiciens utilisent pour décrire des systèmes où un grand nombre d’agents consomment de l’énergie pour de déplacer ou exercer des forces mécaniques, est devenue un champ de recherche important en biophysique. Une colonie de bactérie motile est un bon exemple de m
Imagerie optique 3D d'ondes mécaniques et des propriétés viscoélastiques de tissus biologiques pour la detection du cancer et de la scoliose – VISCO
La mesure quantitative des propriétés viscoélastiques des cellules et de leur microenvironnement est fondamentale pour de nombreux projets de biologie et physique fondamentale, et pour le diagnostic biomédical. Néanmoins, il n’existe à ce jour pas de solution technologique adaptée. Le but du projet
Sonder et manipuler les semi-métaux de Dirac et de Weyl grâce au rayonnement térahertz – TERA-DIRAC
Les matériaux quantiques suscitent un fort intérêt suite à la découverte de systèmes où plusieurs phases coexistent ou sont en compétition. Sonder ces phases et contrôler leurs propriétés par des impulsions lumineuses représentent des défis passionnants en matière condensée, en vue de concevoir des
Système pour étudier les instabilités parametriques et leur attenuation – SPINA
L'instabilité paramétrique(IP) est un phénomène opto-mécanique non linéaire qui peut affecter la stabilité des cavités Fabry-Perot et donc limiter drastiquement les performances des détecteurs d’ondes gravitationnelles de deuxième et de troisième génération. Les vibrations des miroirs sont amplifiée
Sonder des états de Hall quantiques à l'échelle de l'atome unique – QHASAL
Nous proposons une nouvelle approche pour réaliser des états de Hall quantiques corrélés et sonder directement leurs distributions spatiales à l'échelle d'atomes individuels. Notre stratégie consiste à mettre en rotation des gaz de ultra-froids, ce qui permet de reproduire l’effet de la force de Lor
Premières rencontres en environnement complexe – ComplexEncounters
Le but de ce projet est de calculer analytiquement la statistiques des temps de rencontre entre marcheurs aléatoires se mouvant en environnement complexe. Le temps de premier passage (FPT), défini comme le temps que deux marcheurs aléatoires mettent pour se rencontrer pour la première fois, est une
Mécanique de matériaux fibreux bioinspirés – BioFibMat
L'objectif de ce projet est de rationaliser la mécanique d'amas de fibres frictionnelles flexibles et de concevoir des matériaux fibreux fonctionnels qui se déploient et réagissent à un stimulus externe. Un amas de fibres passives comme des aiguilles de pin est d'autant plus facile à façonner qu'il
Méthodes d'intelligence artificielle appliquées au transport de particules énergétiques dans les plasmas de fusion – AIM4EP
Les particules énergétiques sont omniprésentes dans les plasmas de fusion magnétique et essentielles pour la performance des machines à fusion comme ITER. Cependant, leur présence et le fait que les plasmas de fusion sont des systèmes complexes chauffés à des centaines de millions de degrés entraîne
Bifurcations de la dynamique atmosphérique tropicale – TippingWinds
Une question scientifique clé pour les projections climatiques du 21ème siècle est celle de l'existence de "points de basculement", c'est-à-dire de bifurcations de la dynamique du climat. Une conséquence potentielle serait la possibilité de changements climatiques abrupts, semblables à ceux observés
Jets de suspensions concentrées – SuJets
Ce projet a pour but de comprendre la physique de l'amincissement et de la brisure d'un jet liquide contenant une importante charge en particules solides. En utilisant des suspensions concentrées modèles, il se basera sur des expériences qui (1) iront de la quasi-statique aux dynamiques visqueuses l
Impinging micro jets – IJET
L'utilisation massive de l'impression jet d'encre et la récente démocratisation des imprimantes 3D ont conduit à un grand nombre d'études sur la dynamique de l'impact d'un liquide sur la surface d'un substrat. Contrairement à l'impact d'une goutte sur un substrat solide, qui est maintenant bien docu
Transitions de phases femtoseconde sondées par spectroscopie d’absorption X – FemTraXS
La spectroscopie d’absorption X femtoseconde est considérée par de nombreux groupes internationaux comme un objectif scientifique majeur car elle permet d’obtenir de précieuses informations sur la dynamique des structures électroniques et atomiques. Cependant, aucune source ne permet de réaliser de
Control de la phase cristalline assistée par champ électrique pour la formation de boites quantiques – ELEPHANT
Ce projet repose sur le concept d'un nouveau type de boites quantiques (QD), les boites quantiques en phase cristalline (CPQD), qui consistent en des hétérostructures réalisées avec un seul matériau adoptant des phases cristallines différentes. Par rapport aux QDs conventionnelles, formées à l'aide
Dynamique de relaxation d'astro-PAHs en couplant un anneau de stockage électrostatique cryogénique au rayonnement synchrotron VUV – SynPAHcool
Le projet SynPAHcool a pour objectif d’étudier la dynamique de relaxation de cations d’hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) d’intérêt astrophysique suivant l’absorption d’un photon VUV et dans des conditions extrêmes d’isolation approchant celles du milieu interstellaire (MIS). Plus spécifi
Photo-réponse ultrarapide et gigantesque de conducteur moléculaire à l'approche des points critiques – CRITICLAS
La science des matériaux est passée de l’observation au contrôle des propriétés offertes par des matériaux complexes. A ce titre, le contrôle des corrélations électroniques est un des grands défis dans la physique du solide et il est pertinent d’étudier ce phénomène dans les matériaux moléculaires c
Vers une mesure du moment dipolaire de l'électron avec des atomes et molécules en matrice – EDMMA
Les EDM, i.e. les moments dipolaires électriques des électrons, des neutrons ou des noyaux, sont des observables privilégiées pour la recherche de nouvelle physique au-delà du Modèle Standard de la physique des particules. Nous proposons ici de mesurer l'EDM de ces systèmes piégés en matrice cryogén
Cavitation sous Transferts extrêmes – CASTEX
L'ébullition est un phénomène de changement de phase liquide/vapeur hors équilibre qui est au centre de la technologie des échangeurs de chaleur. Il existe deux types d’ébullition : l'ébullition nucléée qui se produit lorsqu'un liquide est chauffé juste au-dessus de son point d'ébullition normal (10
Observation et manipulation spatio-temporelles d'ondes non-linéaires dans un système de boucle de recirculation fibrée non-dissipatif – StormWave
Le projet StormWave vise à développer une nouvelle plateforme expérimentale pour l'observation et la manipulation d'ondes lumineuses non linéaires se propageant dans les fibres optiques avec une précision et une flexibilité sans précédent. De manière générale, maîtriser la dynamique spatio-temporel
Lumière superfluide et turbulente en milieux complexes – STLight
Le projet STLight se concentre sur l’étude expérimentale de fluides de lumière en milieux complexes. La superfluidité, la capacité d’un fluide à annuler sa viscosité et passer autour d’un obstacle, est l’une des manifestations les plus étonnantes des fluides quantiques. En optique non-linéaire, la l
Stabilité des films de savon: une description à l'échelle nanométrique – SOLSTICE
Les films de savon suscitent un grand intérêt comme membranes d’épaisseur nanométriques ou comme éléments constitutifs d’une mousse. Comprendre leur stabilité est donc essentiel. La formulation d’une solution savonneuse modifie la stabilité de ces films ainsi que les propriétés thermodynamiques et r
Spectroscopie électronique des radicaux (dés)hydrogénés – HYDRAE
Le but du projet HYDRAE est d'explorer les propriétés physiques fondamentales mais presque totalement inconnues des radicaux neutres aromatiques, à la fois en phase gazeuse et dans des agrégats solvatés. Les radicaux (dés)hydrogénés interviennent dans tous les processus de transfert électrons/proton
Exploiter les événements ondulatoires extrêmes dans les métamatériaux élastiques flexibles non linéaires – ExFLEM
Ce projet vise à étudier, observer et exploiter les événements ondulatoires extrêmes dans des métamatériaux élastiques flexibles et non linéaires. Alors que la propagation d'impulsions de type soliton a été étudiée avec succès ces dernières années, par exemple dans les architectures dites à carrés t
Propagation dans les plasmas en rotation – WaRP
Les proprie´te´s de propagation d'une onde dans un milieu en mouvement diffe`rent de celles dans un milieu au repos. Une onde se propageant dans un die´lectrique isotrope en rotation subit par exemple a` la fois a` une rotation de la polarisation et de l'image, qui correspondent a` un de´phase entre
Gouttelettes cellulaires à l’équilibre et hors équilibre – DropInOut
Les organites sans membrane sont des structures dynamiques formées par séparation de phase liquide-liquide (LLPS) de protéines et d'acides nucléiques. Ces «gouttelettes» sont reconnues comme des actrices majeures de l’organisation de la cellule et la LLPS est devenue un paradigme en biologie cellula
Atteindre l'état fondamental quantique d'un oscillateur nanomécanique à lévitation optique – QLeviO
L'oscillateur nanomécanique en lévitation présente certains avantages par rapport à ses homologues optomécaniques fixés à une paroi, comme par exemple sa capacité, pendant la chute libre et l'évolution cohérente, à étendre sa fonction d'onde jusqu'à recouvrir la taille de la particule. L'interférenc
Dynamique d’écoulements de milieux granulaires microscopiques – MicroGraM
L’étude des suspensions granulaires et colloïdales partagent certaines similitudes : les deux systèmes sont constitués d’un ensemble de particules indépendantes (grains ou colloïdes) dispersées dans un liquide. Malgré cela, ces deux champs disciplinaires sont largement découplés dans leurs approches