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Direction de la recherche fondamentale
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En s’appuyant sur des expériences de diffusion neutronique, une collaboration internationale impliquant l’Iramis a démontré l’existence d’un « liquide quantique » au sein du composé Ce2Sn2O7. Ce matériau (ou « glace ») magnétique possède un état fondamental composé d’une superposition d’états quantiques intriqués. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine des technologies quantiques.
Une collaboration impliquant le CEA-Iramis montre que la perte locale de symétrie au niveau des parois de domaines ferroélectriques dans un matériau antiferromagnétique est à l’origine d’ébauches de vortex de spin (skyrmions), topologiquement « chirales » (avec enroulement droit ou gauche des spins). Une voie nouvelle pour produire de véritable skyrmions antiferromagnétiques ?
Des chercheurs du CEA-Irig et de l’Unité mixte de physique CNRS-Thales proposent une nouvelle approche spintronique utilisant la ferroélectricité. Elle permet pour la première fois de manipuler des courants de spin à l’aide d’interfaces non-magnétiques, contrôlées par des champs électriques. Résultat : une réduction potentielle d’un facteur mille de la consommation électrique de dispositifs spintroniques non volatils !
Des chercheurs du Laboratoire Léon-Brillouin (CEA-Iramis) en collaboration avec Michelin montrent qu’il est possible de contrôler la dispersion, au sein d’une matrice élastomère, de particules de silice sur lesquelles sont greffées des polymères. Un point clé de la qualité finale du matériau composite !
Des chercheurs du CEA-Irig et leurs partenaires révèlent pour la première fois un effet de magnétorésistance unidirectionnelle dans le germanium, un semi-conducteur utilisé en microélectronique. Cet effet déjà observé dans deux matériaux non magnétiques est ici cent fois plus intense. Une voie s’ouvre pour le transistor à spin !
Une collaboration impliquant l’Iramis-Cimap et la Direction des énergies du CEA montre qu’il est possible de modifier de manière contrôlée l’ordre cristallin du silicium, en combinant une irradiation par faisceaux d’ions basse et haute énergies. Une nouvelle piste pour façonner des semi-conducteurs !
Des chercheurs du CEA-Irig et de l’Institut Néel ont mis au point un ensemble d’innovations théoriques qui ouvre la voie à la simulation de systèmes quantiques de très grandes tailles – de l'ordre d’un millier d’atomes – dans un environnement électrostatique complexe, tel que celui d’une cellule photovoltaïque ou d’une diode électroluminescente organiques.
Une équipe de l’Iramis est parvenue à mesurer le temps de relaxation des pérovskites nanostructurées après excitation par laser à impulsions ultra-courtes. Ces composés sont prometteurs pour réaliser des cellules photovoltaïques à haut rendement.
Un article dans "The Conversation" nous explique les voies prometteuses du recyclage des déchets électroniques. Le CEA est pilote.
Une collaboration conduite par l’Irig a développé un algorithme permettant de résoudre le « problème quantique à N corps » jusqu’à des ordres élevés (environ 15), bien au-delà de ce qui était possible jusqu’à présent (environ 7). Un progrès important qui ouvre de nombreuses pistes pour décrire aussi bien les puces des futurs ordinateurs quantiques que des « matériaux corrélés » comme les supraconducteurs à haute température critique, notamment les cuprates.
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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.