Synthesis of Graphene Quantum Dots and Nanomeshes
Acronyme |
Année |
Laboratoire |
Collaboration(s) |
Budget |
Durée |
GANESH |
2015 |
CEA/NIMBE/ LICSEN |
IEF, LAC |
104 000k€ |
3 ans |
Titre |
Synthesis of Graphene Quantum Dots and Nanomeshes |
Porteur |
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Date de démarrage |
Septembre/Octobre 2015 |
Présentation du projet | Le projet GANESH vise à fabriquer des nanoparticules de graphène et du graphène contenant un réseau périodique de trous (Nanomesh) par synthèse chimique. Cette approche « bottum-up » va permettre de contrôler de manière très précise la structure des matériaux obtenus. Ces dernières années, un grand nombre de travaux ont porté sur le contrôle des propriétés du graphène et notamment l’obtention d’une bande interdite qui permettrait d’utiliser le graphène pour des propriétés optiques et de transport. La plupart des techniques de réduction de taille du graphène sont basées sur l’approche « top-down » (oxydation, attaque plasma, etc…) qui ne permet pas de contrôler efficacement la taille, la polydispersité et le dopage (occasionné par l’oxydation et/ou les effets de bord) des objets. Tout ceci fait qu’il y a depuis quelques années une demande croissante des physiciens envers les chimistes pour synthétiser des matériaux « sur mesure ». |
Equipement d'ions focalisés Hélium
Acronyme |
Année |
Laboratoire |
Collaboration(s) |
Budget |
Durée |
NANOFIBHEL |
2015 |
LPN |
LPS, SPEC |
50 000k€ |
2 ans |
Titre |
Equipement d'ions focalisés Hélium |
Porteur |
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Date de démarrage |
Octobre 2015 |
Présentation du projet | Ce projet vise à acquérir et installer un microscope à ions hélium et néon au futur C2N. L’utilisation de ce microscope sera mutualisée entre plusieurs laboratoires du plateau de Saclay. Ce microscope devrait constituer un outil de nanofabrication très innovant comme il n’en existe que très peu au monde. Il sera utilisé aussi bien pour l’usinage, l’observation et le dépôt de nanostructures. Les équipes porteuses du projet explorent le transport électronique dans des objets mésoscopiques. Elles sont amenées à fabriquer des nanostructures complexes avec une précision qui devient de plus en plus exigeante. L’acquisition de ce microscope pourrait renforcer considérablement les projets scientifiques en cours et stimuler de nouvelles expériences dans des domaines très compétitifs. Au delà des équipes porteuses du projet, cet équipement installé dans le grande centrale RENATECH au coeur de l'Université Paris Saclay sera ouvert à la communauté. |
Ferroelectric Control of Mott Insulators .
Acronyme |
Année |
Laboratoire |
Collaboration(s) |
Budget |
Durée |
FERROMOTT |
2015 |
UMPhy |
SOLEIL, SPMS, SPEC |
94 000k€ |
3 ans |
Titre |
Ferroelectric Control of Mott Insulators |
Porteur |
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Date de démarrage |
Septembre/Octobre 2015 |
Présentation du projet |
FERROMOTT explorera la physique de dispositifs d’oxydes combinant des isolants de Mott et des ferroélectriques. Nous proposons d’étudier un système modèle : l’isolant de Mott de (Ca,Ce)MnO3 à l’interface avec un ferroélectrique, le BiFeO3. Nous avons démontré avec ce système de fortes réponses électriques liées au renversement de la polarisation ferroélectrique dans des dispositifs. Le diagramme de phase du (Ca,Ce)MnO3 offre un fort potentiel pour de nouveaux effets où le champ du ferroélectrique pourrait induire des transitions de phase électroniques. Les objectifs principaux sont de (i) comprendre à l’échelle atomique l’interaction entre la ferroélectricité et les propriétés électroniques aux interfaces d’oxydes, (ii) induire des transitions de phase électroniques dans des oxydes fortement corrélés par effet de champ ferroélectrique, (iii) exploiter la dynamique de domaines ferroélectriques pour contrôler les propriétés électroniques à la nanoseconde. |
Module d’écriture rapide pour nanolithographie 3D
Acronyme |
Année |
Laboratoire |
Collaboration(s) |
Budget |
Durée |
RAPID_3D |
2015 |
LPN / NanoFlu |
LPQM, B2A |
50 000k€ |
3 ans |
Titre |
Module d’écriture rapide pour nanolithographie 3D |
Porteur |
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Date de démarrage |
Juin 2015 |
Présentation du projet |
Ce projet a pour but la réalisation de nanostructures 3D sur de grandes surfaces par lithographie 3D laser à deux photons. Pour déplacer le voxel du faisceau dans les trois directions de l’espace, le système Nanoscribe, actuellement installé au LPN, est équipé d’un système de balayage qui utilise des actionneurs piézoélectriques. Si ceux-ci permettent une trajectoire précise, les temps d’insolation typiques sont de plusieurs heures pour des surfaces limitées à quelques centaines de microns. Nanoscribe vient de mettre au point un 2ème mode de balayage, où le faisceau laser est balayé dans le plan par des miroirs galvanométriques, tandis que le mouvement vertical reste commandé par des actionneurs piézo-électriques. Ce nouveau mode permet de réduire les temps d’écriture d’un facteur 100, ce qui permet de lithographier de grandes surfaces. Nous pourrions ainsi fabriquer de vrais canaux fluidiques avec des nanostructures intégrées, pour des applications en nanofluidique mais aussi en biologie (contrôle de la croissance et du développement neuronal pour la reconstruction de réseaux de neurones). |
Silicène: nouveau matériau 2D
Acronyme |
Année |
Laboratoire |
Collaboration(s) |
Budget |
Durée |
SILCENE |
2015 |
ISMO |
SOLEIL |
53 000k€ |
1 an |
Titre |
Silicène: nouveau matériau 2 D |
Porteur |
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Date de démarrage |
Juin 2015 |
Présentation du projet |
Ce projet a pour objectif d’étudier la croissance et les propriétés électroniques du silicène sur des substrats isolants. Le silicène (équivalent du graphène où les atomes de carbone sont remplacés par des atomes de silicium) est considéré comme un nouveau matériau 2D d’avenir pour la nanoélectronique car il peut bénéficier de tous les savoir-faire et des infrastructures de la filière silicium. Le chercheur (post-doc) recruté mènera des expériences au sein du laboratoire ISMO (Université Paris-Sud) et à Synchrotron SOLEIL dont la proximité constitue un atout pour ce projet. Au sein de l’ISMO, le chercheur recruté réalisera des expériences pour étudier la structure atomique et électronique du silicène et sur la ligne TEMPO de SOLEIL, l’utilisation du rayonnement Synchrotron permettra d’effectuer une étude systématique et complète de la structure électronique des systèmes explorés à l’ISMO. |
Oxydes de cobalt pour dispositifs à modulation de résistance
Acronyme |
Année |
Laboratoire |
Collaboration(s) |
Budget |
Durée |
OxCOM |
2015 |
GeePs |
IEF, LPS |
9 000k€ |
2 ans |
Titre |
Oxydes de cobalt pour dispositifs à modulation de résistance |
Porteur |
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Date de démarrage |
Juin 2015 |
Présentation du projet |
Dans le cadre des recherches sur les mémoires non volatiles, nous avons montré que la résistivité de films d’oxyde de cobalt et de lithium LixCoO2 est modulable en fonction de la tension appliquée après intégration entre deux électrodes sur substrat de silicium. La commutation résistive est de plus de 4 ordres de grandeur, ce qui représente un résultat préliminaire exceptionnel dans ce domaine. A présent, afin de tendre vers des dispositifs aux performances attractives en termes de miniaturisation et temps de commutation, les mécanismes électrochimiques impliqués doivent être mieux contrôlés lors de la réduction de la taille des cellules vers l’échelle nanométrique. Les leviers à explorer sont le contrôle des deux interfaces film/électrode et la cristallinité des films d’oxyde. |
Modélisation avancée de nanofils thermoélectriques
Acronyme |
Année |
Laboratoire |
Collaboration(s) |
Budget |
Durée |
MONANOT |
2015 |
IEF / COMICS |
EM2C |
104 000k€ |
3 ans |
Titre |
Modélisation avancée de nanofils thermoélectriques |
Porteur |
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Date de démarrage |
Septembre/Octobre 2015 |
Présentation du projet |
Ce projet vise la modélisation avancée et l’optimisation de nano-générateurs thermoélectriques à base de nanofils Si/Ge. Ces convertisseurs intrinsèquement fiables, au rendement favorisé par la nano structuration, peuvent recycler une partie de l’énergie ambiante pour alimenter ou refroidir « in situ » des nano-systèmes. Pour améliorer significativement la description physique des phénomènes spécifiques à l’échelle nanométrique, un simulateur particulaire Monte Carlo calibré grâce à des simulations de type dynamique moléculaire sera développé. Cette approche multi-physique, électronique et thermique et multi-échelle sera développée dans le cadre d’une thèse en cotutelle entre l’IEF pour son expertise en modélisation nanoélectronique et l’EM2C pour la nanothermique. |
Repenser l’optoélectronique avec une nouvelle génération de milieux artificiels
Acronyme |
Année |
Laboratoire |
Collaboration(s) |
Budget |
Durée |
ROMA |
2015 |
IEF / CRIME |
SPEC |
50 000k€ |
1 an |
Titre |
Repenser l’optoélectronique avec une nouvelle génération de milieux artificiels |
Porteur |
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Date de démarrage |
Juin 2015 |
Présentation du projet |
Les films à boîtes quantiques colloïdales (BQCs) sont l'équivalent électronique des métamatériaux optiques, c’est-à-dire des milieux artificiels dont les propriétés sont définies par la structuration interne et qui ouvrent par là-même des possibilités nouvelles par rapport aux matériaux traditionnels. Malgré ces analogies, il est frappant de constater qu’il n’existe que peu de passerelles entre BQCs et métamatériaux alors même que la combinaison de ces deux approches permettrait de démultiplier les possibilités offertes par les milieux synthétiques. Le but du projet ROMA est de combler ce vide en développant de nouvelles formes de matière artificielle permettant de contrôler simultanément photons et électrons. Nous fabriquerons pour cela un premier démonstrateur qui lancera cette thématique innovante : un prototype de LED proche-IR dans laquelle les verrous des films BQCs seront levés à l’aide d’un métamatériau métallique. |