À la une
Stabilisation d’un laser à cascade quantique sur un laser femto-seconde à fibre
La gamme de fréquences dans l’infrarouge lointain qui s’étend entre l’optique et les micro-ondes reste largement inexploitée par les technologies des semiconducteurs. C’est le « gap terahertz » qui s’étend de 1 à 10 térahertz (THz) environ, soit de 300 à 30 microns en terme de longueur d’ondes. Dans ce contexte les Lasers à Cascades Quantiques (ici QCL) offrent un fort potentiel en tant que nouvelles sources de rayonnement THz. Il s’agit de lasers à semi-conducteur à pompage électrique, donc extrêmement (...)
Film de présentation du Laboratoire MPQ
Découvrez en images le Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques et les thèmes de recherche qui y sont développés.
Réalisation : A. Monclin, 2009
MPQ International Newsletter
Le premier numéro de la Lettre Internationale du Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques est paru !
Cette lettre illustre une sélection de résultats récents obtenus par des équipes du Laboratoire MPQ.
Au sommaire de ce premier numéro :
Magnetic stability of core-shell nanoparticles
Magnetoelectric coupling in multiferroic materials
Shape and order in CoPt nanoparticles
Theory of far-from-equilibrium quantum transport through a single impurity
Composite excitations of a cavity-embedded (...)
Prix de la Chancellerie remis à Alessio Andronico
Alessio Andronico, actuellement post-doctoral fellow à l’Université de Californie à Irvine, a été lauréat du Prix Richelieu 2009 de la Chancellerie de Paris. Sa thèse, effectuée au Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques dans l’équipe DON sous la direction de Giuseppe Leo, a pour titre "Étude électromagnétique d’émetteurs intégrés infrarouges et terahertz en AlGaAs". Elle a donné lieu à 1 brévet, 5 articles sur des revues à comité de lecture, 4 communications à des conférences et 1 chapitre de livre. (...)
La taille et la forme des nanoparticules d’alliages magnétiques influencent leur diagramme de phase
Les nanoparticules d’alliages magnétiques chimiquement ordonnés (fig. a), de part leurs remarquables propriétés, sont l’une des solutions envisagées pour augmenter la densité de stockage de l’information. L’utilisation de nano-aimants de taille inférieure à 10 nm nécessite cependant une étude détaillée des éventuels effets de taille sur leurs propriétés physiques. Des chercheurs de l’équipe Me-ANS, au Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques (UMR 7162) en collaboration avec le Laboratoire d’Etude des (...)
Comment la température renverse l’aimantation d’une nanoparticule magnétique
L’augmentation rapide des capacités de stockage des disques durs et des mémoires magnétiques nécessite d’enregistrer l’information magnétique sur des aimants toujours plus petits. Un problème important dans cette course à la miniaturisation est l’influence grandissante de la température sur la stabilité des dispositifs. Par exemple, l’aimantation d’une nanoparticule peut se renverser spontanément à température ambiante, perdant ainsi la mémoire de l’information stockée. Une collaboration entre des (...)
La structure électronique des nanotubes de carbone
Les nanotubes de carbone monofeuillets mobilisent actuellement d’importants efforts de recherche notamment pour la réalisation de futurs dispositifs électroniques. La structure atomique de ces tubes dont le diamètre est de l’ordre du nanomètre peut se concevoir à partir d’une feuille de graphène, uniquement constituée d’atomes de carbone, enroulée sur elle-même. En fonction de l’angle d’enroulement un nanotube peut être soit métallique soit semiconducteur. Ce lien entre propriétés structurale et (...)
Carlo Sirtori lauréat de l’ERC
"Carlo Sirtori est professeur et chercheur au laboratoire Matériaux et phénomènes quantiques de l’Université Paris Diderot. Lauréat 2009 de la bourse senior de l’ERC en sciences physiques, cette récompense valorise l’expérience, stimule la création et l’audace." Voir l’entretien ici
Dédoubler le vide quantique dans un résonateur supraconducteur
Dédoubler le vide quantique dans un résonateur supraconducteur Est-il possible d’avoir 2 états fondamentaux d’electrodynamique quantique qui soient distincts et de même energie dans un composant solide ? La dégénerescence d’un tel vide peut-elle résister aux fluctuations de certains paramètres du circuit ? Dans un article publié sur Physical Review Letters, P. Nataf and C. Ciuti de l’équipe THEORIE de MPQ montrent que ces fascinantes propriétés du vide quantique sont en théorie possibles dans une (...)
La superfluidité des polaritons
La superfluidité, c’est-à-dire la propriété d’un fluide quantique de s’écouler sans friction, est l’un des phénomènes les plus spectaculaires qui peuvent être observés dans des gaz dégénérés de bosons. Depuis sa découverte en 1938 dans l’Hélium liquide, la superfluidité a été mise en évidence dans des systèmes très différents et le lien subtil entre superfluidité et condensation de Bose-Einstein a été exploré dans les expériences récentes avec les gaz d’atomes ultrafroids.
Dans le domaine de la matière condensée, (...)
Le rôle des contraintes d’épitaxie sur le magnétisme de nanostructures cœur-coquille auto-organisées
L’augmentation de la densité des supports d’information basés sur le magnétisme nécessite de réaliser des structures toujours plus petites. Par ailleurs, la plupart des matériaux magnétiques étant très réactifs (oxydation), il est nécessaire de recouvrir ces nanostructures par des couches de protection. On réalise ainsi des systèmes présentant un cœur magnétique entouré d’une coquille non magnétique. Les chercheurs de l’équipe STM du laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques ont montré que le magnétisme (...)
Interaction lumière-matière : ultrarapide et ultraforte
A quelle vitesse peut-on allumer l’interaction entre lumière et matière ? "Presque instantanément" est la réponse donnée par un papier publié sur Nature :
Sub-cycle switch-on of ultrastrong light–matter interaction, Nature 458, 178-181 (12 March 2009) suivi d’un article News and Views, et d’un commentaire de l’Editeur de Nature.
Ce travail est issu d’une collaboration entre l’équipe de spectroscopie ultrarapide Terahertz à Konstanz (Allemagne), deux équipes de physique des semiconducteurs en Italie et (...)
Observation d’une chaîne d’ions piégés
Des ions de strontium sont piégés par des champs électriques dans un piège de Paul linéaire. Réalisé dans une enceinte sous ultra-vide, le refroidissement par laser de ces ions permet de les immobiliser et conduit à la formation d’une chaîne d’ions régulièrement espacés.
Ils sont maintenus à une distance d’environ 30 micromètre par la force de répulsion électrostatique qui s’exerce entre eux.
Les images ci-dessous montrent des chaînes contenant 2, 5 et 7 ions distinguables individuellement.
Contact : (...)
Fête de la science 2008
Dans le cadre de la fête de la science 2008, le laboratoire MPQ ouvre ses portes.
Les jeudi 20 et vendredi 21 novembre, des lycéens seront accueillis pour une visite guidée des différentes salles de manipulation du laboratoire.
Le samedi 22 novembre après midi, un stand sur le site des Grands Moulins présentera les activités du laboratoire et deux visites de salle de manipulation seront organisées à 15h et 16h (durée 1h, inscriptions à partir de 14h sur le site des Grands Moulins).
Des membres de MPQ (...)
Des projets expérimentaux nanosciences pour les étudiants du M2 DQN
Pendant trois semaines au mois de septembre, les étudiants du M2 DQN ont réalisé des projets expérimentaux portant sur les nanosciences.
Par binôme ou trinôme, ils ont étudié des sujets tels que la conception et caractérisation de nanoparticules, l’optique des lasers à semi-conducteur, la conduction électronique dans des contacts atomiques ou des matériaux organiques, la physique des nanotubes de carbone.
Pour réaliser ces expériences, ils ont eu accès aux instruments de la plateforme d’enseignement (...)
DVD sur les Nanosciences et nanotechnologies
Plusieurs chercheurs du Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques sont intervenus dans un film documentaire portant sur les nanosciences et nanotechnologies (voir les intervenants).
Ce film, produit par CNRS-images, est disponible en DVD sur le site de CNRS-images
Un paramètre d’ordre pour les cuprates
Découverte en 1911 par le physicien néerlandais Kamerlingh Onnes, la supraconductivité a immédiatement suscité un grand engouement car elle présageait de considérables applications sur la base d’une de ses propriétés fondamentale, l’absence de résistance électrique en dessous d’une certaine température (quelques Kelvin). Dans ce nouvel état de la matière, les électrons s’apparient pour former ce qu’on nomme des paires de Cooper.
Il y a 20 ans la physique bien comprise des supraconducteurs dits conventionnels (...)
Les bienfaits de la fée magnétique, Entretien avec Alain Sacuto dans le quotidien Libération
"Les surpraconducteurs bouleverseront notre quotidien… si l’on parvient à comprendre leurs mystérieuses propriétés, estime Alain Sacuto, professeur à Paris-VII Diderot et chercheur au Laboratoire des matériaux et phénomènes quantiques (CNRS)."
Entretien avec Alain Sacuto (équipe SQUAP) par Vahé Terminassian dans le quotidien Libération :
http://www.liberation.fr/transversales/futur/actu/349421.FR.php
Une nouvelle quasiparticule observée dans les multiferroïques : les électromagnons
Les multiferroïques sont des matériaux qui présentent la rare propriété de posséder simultanément un ordre ferroélectrique et un ordre magnétique qui dans certains cas intéragissent. Une telle interaction est un enjeu considérable dans l’électronique de spin ou le stockage de l’information car elle offre l’opportunité de contrôler les spins via un champ électrique et la polarisation via un champ magnétique. A l’origine de cette interaction est une onde de spin polaire : l’électromagnon L’équipe SQUAP du (...)
Un brevet pour un dispositif laser d’émission d’onde Terahertz
Courant juin 2008, l’équipe DON du Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques a déposé à l’INPI un brevet conjoint avec le CEA : « Dispositif laser d’émission d’onde Terahertz » (BD10697)
L’invention concerne un dispositif laser compact, émettant dans une gamme de fréquence autour du THz. Ce dispositif comporte une hétérostructure semiconductrice de forme cylindrique à section circulaire (cfr. figure ci-dessous), avec une première couche optiquement non linéaire en GaAs incluant des boites quantiques aptes (...)
Des polaritons créés par injection électronique
Une équipe du laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques met en évidence le couplage fort lumière-matière dans un dispositif pompé électriquement.
Le transport électronique et l’optique quantique sont deux domaines de la physique quantique bien distincts. Si l’optique quantique s’est principalement développée par des expériences de physique atomique, elle a récemment trouvé des ouvertures très intéressantes à travers la physique de l’état solide, en particulier dans les structures à semi-conducteurs. (...)
Manipulation d’atomes de cobalt
Atomes de cobalt manipulés avec un microscope à effet tunnel à une température de 4,8K. Les atomes sont déplacés individuellement sur une surface d’or pour former les sigles "MPQ" et "CNRS"
Transfert terahertz sur une porteuse optique
L’équipe QUAD du Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques à montré la possibilité de transférer la phase et l’amplitude d’une onde terahertz sur un faisceau laser compatible télécom.
Cette avancée ouvre de nouvelles possibilités dans le domaine du traitement optique des ondes terahertz.
Les résultats seront publiés dans la revue Nature Photonics au mois de juillet 2007.
Résumé en anglais de l’article à paraître dans Nature Photonics :
In a GaAs crystal, due to the anomalous dispersion introduced by (...)
Les premières images des ions piégés
Image d’un nuage d’ions Sr+ capturés dans un piège de Paul linéaire et refroidis par laser.
Le laboratoire s’intalle dans le bâtiment Condorcet
Les premières équipes se sont installées dans le bâtiment Condorcet au cours du mois de décembre 2006...
À noter
SEMINAIRES MPQ A SUIVRE
Prochain séminaire : Jeudi 2 septembre 2010 à 11h30. T. Ogawa Voici la liste complète des (...)
