Archives 2020
novembre 2020
Les déformations élastiques n’ont pas d’incidence sur l’adsorption de fluide dans les solides mésoporeux rigides
La déformation des solides poreux induite par l’adsorption est un phénomène connu depuis près d’un siècle ayant par exemple des conséquences sur le séchage du béton ou la perméabilité de certaines membranes poreuses. L’effet inverse – l’impact des déformations sur l’adsorption – a été beaucoup moins étudié. L’équipe Couches nanométriques : formation, interfaces, défauts de l’INSP, en collaboration avec Etienne Rolley (LPENS), a pu montrer que cet effet inverse est en réalité non détectable dans des matériaux mésoporeux rigides, tels que le silicium poreux.
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octobre 2020
Technologies quantiques : une nouvelle plateforme utilisant des films d’oxydes de terres-rares
Le développement de nouveaux systèmes de matériaux à l’échelle nanométrique (nanoparticules et couches minces) présentant des propriétés quantiques remarquables constitue un enjeu important en vue de l’avènement de nouveaux dispositifs pour les technologies quantiques tels les ordinateurs quantiques ou la cryptologie quantique. Dans ce cadre, l’équipe Couches Nanométriques de l’INSP, en collaboration avec des équipes de l’IRCP et l’INL, a perfectionné la synthèse de couches d’oxyde d’yttrium dopées par des ions de terres-rares (Eu). Les chercheurs ont obtenu pour la première fois des propriétés optiques et cohérentes indiquant qu’elles constituent une nouvelle plateforme très prometteuse pour le développement de technologies quantiques en couche mince.
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septembre 2020
Des boites quantiques dénudées stimulent l’émission UV
Les dispositifs à base de nitrure sont courants dans de nombreux systèmes électroniques ou opto-électroniques (LED blanches, diodes laser bleue…). Le développement de nouveaux matériaux à base d’Alx Ga1-xN permet en variant x de couvrir un large spectre dans l’ultra-violet, intéressant pour la purification de l’eau ou des surfaces. Si leur croissance par épitaxie est souvent marquée par une forte densité de défauts, la croissance de GaN sur Alx Ga1-xN donne des boites quantiques qui limitent leur influence et améliorent l’émission UV. Plus surprenant, les chercheurs du CRHEA ont montré qu’après un recuit avec évaporation, la couche de mouillage entre îlots, traditionnelle dans le mode de croissance dit Stransky-Krastonov, disparaît et donne des nanostructures à l’émission UV amplifiée. La compréhension et contrôle de cette évolution supposent la description de la dynamique hors-équilibre, ce qui vient d’être fait en collaboration INSP/InPHY, révélant un nouveau mode de croissance épitaxiale.
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Photodétection : des verres ioniques qui contrôlent la densité de porteurs dans les films de nanocristaux
Grâce aux progrès importants faits sur la synthèse des nanocristaux, ces nanomatériaux se sont imposés comme une alternative aux semiconducteurs épitaxiés pour la fabrication de composants optoélectroniques. Pour autant, le dopage de ces particules reste difficile et il est donc primordial de trouver des méthodes innovantes pour le contrôle de la densité d’électrons dans ces systèmes. L’équipe Physico-chimie et dynamique des surfaces de l’INSP, en collaboration avec une équipe de l’IPCMS, a travaillé à l’intégration d’un nouveau type de grille pour la fabrication de transistors à effet de champ à base de verre ionique.
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juillet 2020
Des sources nanométriques pour l’émission de lumière intense
Beaucoup de protocoles d’information quantique sont basés sur l’utilisation des photons. Les technologies quantiques nécessitent aussi une miniaturisation des dispositifs. Il est donc important de développer des nanosources de lumière qui peuvent être intégrées à un circuit quantique. L’équipe « Nanostructures et optique » de l’INSP a mis au point des nanosources optiques basées sur le couplage d’un nanoémetteur unique avec une nanoantenne plasmonique permettant d’en optimiser l’émission.
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avril 2020
Des nanoparticules entravent la déchirure de « tissus » mous
Une fracture concentre les contraintes par effet de pointe. Une fois initiée, elle progresse inexorablement tant qu’elle n’a pas épuisé son énergie disponible. Une fêlure dans un pare-brise est un exemple de fracture qu’on peine à stopper et qu’un environnement humide favorise. Les hydrogels de bio-polymères ont des propriétés physico-chimiques proches de celles de tissus vivants et sont largement utilisés pour leurs applications biomédicales (patches, substrats pour la régénération tissulaire...). L’environnement physiologique contient de nombreuses nano-particules en suspension (protéines, cellules, colloïdes inorganiques d’origine extrinsèque). Une équipe de l’INSP a montré que des nano-particules de silice pouvaient interagir très efficacement avec une fracture de façon à en stopper la progression au sein d’un gel.
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mars 2020
Les neurones sont élastiques...
La régénérescence du système nerveux central et périphérique, suite à une pathologie ou un traumatisme, est un enjeu sociétal majeur dans un contexte de vieillissement de la population. Cette plasticité pilotée par la croissance et la différenciation des cellules en neurones par exemple dépend de bons nombres de paramètres. La corrélation entre ces mécanismes de réparation et la réponse élastique de l’environnement et des cellules elles-mêmes est souvent évoquée mais reste encore à ce jour difficilement quantifiable. Néanmoins, des chercheurs de l’INSP en collaboration avec le LCMCP et SPPIN ont franchi une étape cruciale vers cet objectif en quantifiant, à l’échelle micrométrique, les inhomogénéités élastiques au cœur même du neurone.
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février 2020
Les fluctuations quantiques de l’hydrogène, un sésame vers la supraconductivité à haute température ?
Des calculs effectués dans le cadre d’une collaboration internationale (Espagne, Italie, France, Allemagne et Japon) dont l’Institut des NanoSciences de Paris (CNRS/Sorbonne Université) fait partie, démontrent que la structure cristalline du supraconducteur LaH10 (Tc=250 K) est due à la nature quantique des atomes d’hydrogène. Ce résultat marque une étape importante puisqu’il suggère que la supraconductivité à température ambiante peut être obtenue dans un futur très proche dans les composés à base d’hydrogène. Ceci à des pressions fortement inférieures à celles prédites par des calculs qui négligeaient la nature quantique des atomes d’hydrogène. Les résultats sont publiés dans la revue Nature.
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janvier 2020
Quand des nanoparticules d’or se transforment en nano-mémoires
On peut envisager une nanoparticule d’or comme un point de contact infinitésimal qui permet de comprendre comment se modifient les courants électriques à l’échelle nanométrique. Quand cette nanoparticule est ancrée sur une surface elle se comporte comme un conducteur et laisse donc passer les électrons sans les retenir. Cependant en la fixant via des molécules bien choisies, les nanoparticules peuvent retenir les charges électriques et se transformer en mémoires d’une dizaine de nanomètres de diamètre. Un membre de l’INSP, en collaboration avec des chercheurs américains et espagnol, a révélé ce mécanisme avec la pointe d’un microscope à sonde de Kelvin (KPFM).
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