R&D

Génération d’états quantiques à deux photons à l’échelle nanométrique

La première démonstration d’une source de lumière à l’échelle nanométrique d’états intriqués à deux photons vient d’être réalisée par une collaboration multinationale impliquant l’équipe DON à MPQ.

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Polariser la lumière à très petite échelle grâce aux vortex plasmoniques

Phénomène optique aux multiples applications, la polarisation de la lumière passe par l’utilisation de composants macroscopiques tels que des lames de cristaux biréfringents. Afin de descendre à plus petites échelles et d’obtenir de nouvelles possibilités de maîtrise de la polarisation, des chercheurs de l’institut FEMTO-ST ont conçu des nano-antennes hélicoïdales en carbone recouvertes d’or.

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Un pas vers la microscopie IR super-résolue et l'étude en profondeur des tissus biologiques

La mise au point de nanotubes de carbone dont la fluorescence peut être déclenchée sur commande permet d'envisager une microscopie de pointe élargie au proche infrarouge, une gamme de longueurs d'onde adaptée à l'étude des tissus biologiques.

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Les câbles sous-marins comme capteurs sismiques

Des scientifiques montrent pour la première fois qu’il est possible de détecter la propagation d'ondes sismiques au fond des océans avec des câbles sous-marins de télécommunication. D’après leurs observations, ces infrastructures existantes pourraient être exploitées pour détecter les séismes, mais aussi la houle ou encore le bruit sous-marin.

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Les cellules solaires à hétérojonction en voie d’industrialisation

Des lots de cellules solaires à hétérojonction de silicium de taille industrielle à 24% de rendement ont été produits à haute cadence, avec des cellules au rendement record de 24,2%. C'est un nouveau pas vers l'industrialisation de cette technologie.

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Les étincelles neuronales à l’épreuve de la microscopie ultra rapide

L’imagerie de pointe peut-elle permettre de lire l’activité neuronale dans la profondeur du cerveau ? Peut-on envisager une alternative moins invasive et plus performante aux techniques d’électrophysiologie ? C’est le chemin suivi par des chercheurs de l’École normale supérieure – PSL, de l’Inserm et du CNRS.

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Quand l'optique éclaire la formation des vagues scélérates

La propagation d'une impulsion lumineuse dans une fibre optique peut donner naissance à des "ondes scélérates", analogues aux vagues scélérates de grande amplitude à la surface des océans. Des chercheurs de l'institut FEMTO-ST ont contribué à mettre en évidence cette analogie, qui ouvre des perspectives en océanographie, mais aussi vers la conception de sources laser plus puissantes et plus stables.

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Cartographier à l’échelle nano l’électroluminescence d’un semiconducteur bidimensionnel

Pour la première fois, des physiciens ont sondé localement à l’échelle nanométrique les propriétés d’électroluminescence d’un semiconducteur bidimensionnel, du diséléniure de molybdène MoSe2. Ces mesures leur ont permis d’identifier les mécanismes d’émission et l’influence des défauts.

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L’imagerie lidar simple photon passe en temps réel

Le lidar simple photon capture des scènes 3D à distance et dans des conditions réduites de visibilité, où la plupart des autres techniques fonctionnent mal. Cependant, le traitement de leurs données est trop lent pour un usage en temps réel. Des chercheurs ont donc conçu un nouvel algorithme, capable d’obtenir un nuage de points en seulement 20 millisecondes. Publiés dans la revue Nature Communications, ces travaux ont des applications entre autres utiles aux voitures autonomes.

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Intrapix, un dispositif de caractérisation singulier

Des chercheurs de l'Irfu et de l'Irig développent un banc d'essai unique au monde qui permettra la caractérisation intra-pixel de détecteurs matriciels, pour le visible ou l'infrarouge en astrophysique.

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La bioluminescence, une caractéristique des organismes des profondeurs marines

Une équipe de chercheurs de l’Institut de la mer de Villefranche (IMEV - Sorbonne Université / CNRS), de l’institut de recherche de l’aquarium de la baie de Monterey (MBARI) en Californie et du laboratoire de biologie marine de l’université catholique de Louvain-La-Neuve a répertorié et quantifié le phénomène de bioluminescence chez les organismes marins dits benthiques, c’est-à-dire vivant proche du sédiment. En comparaison avec une précédente étude relative aux organismes pélagiques (évoluant sur la colonne d’eau), les résultats de leurs recherches, parus dans Scientific Reports mettent en évidence une différence écologique majeure entre ces deux types d’habitats. Ils appellent à étudier davantage le phénomène de la bioluminescence.

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Le spectrographe Desi ouvre ses 5000 yeux sur le cosmos pour traquer l’énergie noire

« Première lumière » pour l'instrument spectroscopique pour l’énergie noire, Desi (Dark Energy Spectroscopic Instrument) : son installation étant presque terminée, le nouvel instrument commence ses derniers essais avant d’entamer début 2020 et pour cinq ans une gigantesque cartographie du ciel. Cet instrument international, pour lequel le CEA, le CNRS, Aix-Marseille Université et la société Winlight System contribuent fortement, scrutera le ciel pour chercher à comprendre les effets de l’énergie noire.

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Une synthèse de l’état de l’art pour les oscillateurs optoélectroniques

Systèmes complexes à base de composants optiques et électroniques, les oscillateurs optoélectroniques génèrent un intérêt croissant dans le monde de la recherche. Des chercheurs de l’institut FEMTO-ST et de l’université du Maryland, eux-mêmes contributeurs de premier plan dans le domaine, ont rédigé un état de l’art de ces travaux. Publié dans Reviews of Modern Physics, ce texte synthétise les avancées théoriques et appliquées de ces trente dernières années.

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Une méthode de microscopie en champ proche pour étudier les propriétés topologiques des électrons dans les matériaux

Dans le graphène, le comportement ultra-relativiste des électrons est associé à une propriété topologique de leurs fonctions d’onde. Une équipe internationale dont des physiciens de l’Université Grenoble Alpes, de l’Université de Bordeaux, du CEA et du CNRS, proposent une nouvelle approche de microscopie à effet tunnel pour mesurer cette propriété topologique dans la densité électronique au voisinage d’un atome d’hydrogène greffé sur la surface.

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Un nouveau microscope de pointe inauguré au CEMES-CNRS

Le Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES) du CNRS a récemment développé une méthode innovante permettant de scruter les propriétés de la matière à de très petites échelles de temps et d'espace. Afin de valoriser cette découverte et de la rendre accessible à toute la communauté, chercheurs français du CEMES-CNRS et ingénieurs japonais de l'entreprise Hitachi High-Technologies Corporation (HHT) se sont rapprochés et ont conçu un nouveau microscope dans le cadre du laboratoire commun HC-IUMi (Hitachi-CNRS Infrastructure of Ultrafast Microscopy) sur lequel cette méthode sera transférée et optimisée.

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Un seul instrument pour détecter les traces de multiples gaz

Le spectromètre d'absorption laser développé au Laboratoire interdisciplinaire de physique sait mesurer de très faibles quantités de différents gaz (H20, CO2, CO, CH4...). De plus, grâce à une technologie brevetée, il s'affranchit de longs réglages jusqu'ici nécessaires. Son transfert à une PME est en préparation.

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Des métamatériaux hyperboliques pour la photonique IR

Capables d’une focalisation extrême de la lumière, les métamatériaux hyperboliques trouvent de nombreuses applications en photonique. Des chercheurs de l’Institut des nanotechnologies de Lyon en ont obtenu de nouveaux, présentant des performances inédites dans l’infrarouge. Ces travaux pourraient aider à concevoir de meilleures sources optiques et détecteurs de gaz.

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Une nouvelle méthode de microscopie pour observer les mécanismes cellulaires

Les images de microscopie de fluorescence super-résolue, c'est-à-dire résolue à l'échelle nanométrique, sont un outil essentiel pour la compréhension des mécanismes cellulaires. Un pas en avant est franchi ici pour s'affranchir de biais de mesure et ainsi améliorer significativement les informations tridimensionnelles obtenues.

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Générer de la lumière dans une superposition quantique de nombres de photons

Des physiciens du C2N ont démontré pour la première fois la génération directe de lumière dans un état qui est simultanément un seul photon, deux photons et aucun photon. Ils ont montré que les émetteurs de lumière utilisés depuis des décennies sont également capables de générer ces états quantiques, et ils s’attendent à ce que cela soit vrai pour tout type de système atomique.

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Un « sabre » laser pour découper le verre

Matériau particulièrement complexe à usiner, le verre ne pouvait être découpé par des lasers qu’en plaques de moins d’un millimètre d’épaisseur. Des chercheurs de l’institut Femto-ST ont façonné des impulsions laser ultra-courtes pour scinder, en un seul passage, des verres dont l’épaisseur atteint un centimètre. Leurs travaux, publiés et mis en exergue dans la revue Applied Physics Letters, offrent des coupes si nettes que le verre n’a même pas besoin d’être sablé ou poli.

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