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Actualités

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  • 25

    09/2017

    Yellow nano-bricks road for the light


      Anatole LUPU.

    For a long time optics evolution was based on the exploitation of the properties of so-called "natural" optical media, which are homogeneous and continuous on the wavelength scale. The advent of metamaterials dawned the era of new artificial media with exotic properties not encountered in the nature, leading to the demonstration of the invisibility cloak or the perfect lens based metamaterials with a negative index. However most of these demonstrations are confined to the field of microwaves.

    The two main obstacles preventing the use of metal metamaterials in the field of optics are: i) the technological difficulty of manufacturing multilayer structures; ii) the optical losses due to absorption of the metal. To circumvent these issues we consider a composite guiding structure made of a 2D plasmonic metasurface located on the top of high index silicon on insulator waveguide. The objective is to achieve an efficient control over the flow of the light in the waveguide using effective index variation induced by the metasurface resonance.

    By following this approach our team performed the demonstration of the first plasmonic metasurface based graded index lens integrated on a Silicon waveguide for operation in the near infrared domain. This enabling technology is quite generic and can be adapted to different type of planar lightwave circuits platforms: Silicon, GaN/AlN, InGaAsP/InP, doped silica glass etc.

    Figure 1 : Photography of the metasurface made of gold nanowires on silicon.

    Figure 2: Full 3D simulation of the light intensity inside the silicon at 190THz.

    Y. Fan, X. Le Roux, A. Korovin, A. Lupu, A. de Lustrac, “Integrated 2D graded index plasmonic lens on a Silicon waveguide for operation in the near infrared domain,” ACS Nano 11, 4599–4605 (2017).

    http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.7b00150


  • 21

    09/2017

    Communiqué de presse: Le premier nano-neurone artificiel capable de reconnaissance vocale voit le jour


      C2N.

    Des chercheurs de l'Unité mixte de physique CNRS/Thales, du Centre de nanosciences et de nanotechnologies (CNRS/Université Paris Sud), en collaboration avec des chercheurs américains et japonais, viennent de développer le premier nano-neurone artificiel capable de reconnaitre des chiffres prononcés par différents locuteurs. Tout comme le développement récent des synapses électroniques, ce nano-neurone électronique, décrit dans un article de Nature, est une avancée clé pour l'intelligence artificielle et ses applications.

    http://www2.cnrs.fr/presse/communique/5193.htm?theme1=4

    fichier joint
  • 21

    09/2017

    Le C2N co-organise le 9ème Workshop franco-russe sur les nanosciences et nanotechnologies (RFWNN 2017), Souzdal (Fédération de Russie), 3-7 octobre 2017


      C2N.

    Depuis 2004, le CNRS organise, avec des organismes de recherche et des instituts de physique et chimie russes de renommée internationale, des séminaires scientifiques couvrant le domaine des nanosciences et des nanotechnologies. L'objectif est de renforcer les collaborations franco-russes existantes, d'en initier de nouvelles et, plus généralement, de donner un aperçu des récentes avancées françaises dans ce domaine. Ces séminaires, qui se déroulent alternativement en France et en Russie, ont permis de structurer de façon durable des collaborations bilatérales. Un bon exemple en est le Laboratoire International Associé ILNACS consacré aux nanostructures de semi-conducteurs composés dont la responsabilité scientifique incombe au C2N (voir http://www.lpn.cnrs.fr/fr/ELPHYSE/ILNACS/).

    Après Novosibirsk (2013) et Montpellier (2015), le 9ème workshop aura lieu à Souzdal, près de Moscou. Le C2N est fortement impliqué dans cet événement, dont il assure la coordination pour la France et la co-présidence et auquel il contribuera par trois présentations invitées.

    https://rfnn9.ifmo.ru/


  • 15

    09/2017

    le C2N participe à l'édition 2017 de la Fête de la Science


      Communication.

    Cette année encore le C2N ouvre ses portes aux scolaires (complet)  et au public à l'occasion de la Fête de la Science. Le dimanche vous sont proposés différents ateliers encadrés par des scientifiques:

    « Le nano insecte » : Pour observer des insectes à l’échelle nanométrique par microscopie électronique. ( ateliers toutes les 45 mn)

    « Initiation au Nano-monde » Un premier pas vers les propriétés étonnantes de l'infiniment petit. Participez à des ateliers et des démonstrations autour des couleurs du nano-monde, de la microscopie et de la magie des nanoparticules. Ces ateliers en accès libres pour petits et grands vous ouvriront les portes de ce monde très peu connu des nanosciences et nanotechnologies et comment on peut l'exploiter au quotidien.

    « Les outils des nanotechnologies » Nanotechnologies ? Que signifient ces termes pour vous ? Démystifiez ces notions et leur utilité en participant à la visite guidée de la Plateforme de  Micro-Nano technologies.

    "la physique amusante" Expériences pour les petits et pour les grands sur le magnétisme, l'électricité, le vide, les nanosciences et bien d'autres encore, menées sous la conduite de scientifiques. les ateliers sont libres d'accès toute la journée.


  • 27

    07/2017

    Neuromorphic computing with nanoscale spintronic oscillators


      Damien Querlioz.

    Jacob Torrejon, Mathieu Riou, Flavio Abreu Araujo, Sumito Tsunegi, Guru Khalsa, Damien Querlioz, Paolo Bortolotti, Vincent Cros, Kay Yakushiji, Akio Fukushima,Hitoshi Kubota, Shinji Yuasa, Mark D. Stiles ,Julie Grollier

     

    Neurons in the brain behave as nonlinear oscillators, which develop rhythmic activity and interact to process information1. Taking inspiration from this behaviour to realize high-density, low-power neuromorphic computing will require very large numbers of nanoscale nonlinear oscillators. A simple estimation indicates that to fit 108 oscillators organized in a two-dimensional array inside a chip the size of a thumb, the lateral dimension of each oscillator must be smaller than one micrometre. However, nanoscale devices tend to be noisy and to lack the stability that is required to process data in a reliable way. For this reason, despite multiple theoretical proposals2, 3, 4, 5 and several candidates, including memristive6 and superconducting7 oscillators, a proof of concept of neuromorphic computing using nanoscale oscillators has yet to be demonstrated. Here we show experimentally that a nanoscale spintronic oscillator (a magnetic tunnel junction)8, 9 can be used to achieve spoken-digit recognition with an accuracy similar to that of state-of-the-art neural networks. We also determine the regime of magnetization dynamics that leads to the greatest performance. These results, combined with the ability of the spintronic oscillators to interact with each other, and their long lifetime and low energy consumption, open up a path to fast, parallel, on-chip computation based on networks of oscillators.

     http://www.nature.com/nature/journal/v547/n7664/full/nature23011.html

     

     

     


  • 24

    07/2017

    C2N microrobot: double champion du monde concours microrobotique


      Gilgueng HWANG - Laurent COURAUD.

    L'équipe française a montré la force en remportant deux titres de champion dans le défi international de microrobotique tenu à Singapour en 2017. Il a eu lieu lors de la conférence internationale sur la robotique et l'automatisation avec plus de 3200 participants. L'équipe C2N nommée NOMAD a participé à cette édition du 27 mai au 2 juin 2017. Ils ont participé à deux compétitions («mobilité / précision» et «best-in-show») et les titres de champion des deux événements sont allés tous à l'équipe C2N. Bien que l'équipe ait déjà gagné dans les éditions précédentes de 2011, 2012, 2013 et 2014, c'est la première fois que l'équipe a remporté les deux champions. N'ayant pas participé à l'édition de 2016, l'équipe a préparé et apporté ses nouveaux microrobots mobiles ayant des caractéristique beaucoup plus petites, plus précises et plus fonctionnelles à Singapour pour concourir avec les trois autres équipes internationales qui ont monté au tour final. L'équipe était dirigée par Gilgueng Hwang (chercheur du CNRS) qui a travaillé sur les activités de recherche de microrobots mobiles en dispositifs microfluidique chez C2N, Marcoussis depuis 2010. Laurent Couraud (ingénieur du CNRS) a travaillé sur le développement d'un simulateur de microrobotique de réalité virtuelle avec un dispositif de joystick de retour de force qui a été présenté dans le concours «best-in-show». Ce système pourrait potentiellement aider les utilisateurs à piloter les microrobots. Alisier Paris (étudiant en doctorat 1ère année) a travaillé sur la modélisation / conception et contrôle des microrobots développés, ce qui était essentiel pour gagner la compétition «mobilité / précision» par des scores supérieurs au facteur 4 que la deuxième équipe. Les microrobots plus petits et plus précis de l'équipe C2N ont montré leurs excellentes performances et leurs micro-nanotechnologies avancées grâce à cet événement. Un merci particulier devrait être accordé à Dominique Decanini (ingénieur de recherche du CNRS) pour la nanolithographie 3D à deux photons, indispensable pour fabriquer des microrobots dans la salle blanche de C2N, Marcoussis. La mise à jour récente du module d'écriture rapide a contribué à accélérer le processus. L'équipe poursuivra les nouveaux défis techniques et scientifiques. L'édition de l'année prochaine se tiendra à Brisbane, Austrailia.

    Pour plus d'informations, contactez à gilgueng.hwang@c2n.upsaclay.fr

    http://www.lpn.cnrs.fr/en/NANOFLU/Nomad.php


  • 24

    07/2017

    H2020 Marie Curie Actions- Innovative Training Network INDEED Innovative Nanowire DEvicE Design- Doctoral Research Fellowship (PhD) Flexible nanowire light emitting diodes


      Maria Tchernycheva.

    PhD Research project

    Flexible optoelectronic devices provide an amount of new functionalities and have the potential to open up a new branch of industry. In particular, flexible light emitting diodes (LEDs), are today a topic of intense research driven by applications such as bendable displays, conformable light sources, bio-medical devices, etc. Today the flexible technology is dominated by organic semiconductors, which however exhibit low efficiency and a limited lifetime especially for the blue spectral range. For example, organic LEDs have a much lower luminance and a shorter lifetime in comparison to the LEDs based on inorganic nitride semiconductors. However, the inorganic semiconductor devices are mechanically rigid; the fabrication of flexible devices from conventional thin film structures is quite challenging and requires micro- structuring of the active layer. To avoid the micro-structuring step, it is advantageous to shrink the active element dimensions and to use bottom-up nanostructures, such as nanowires, instead of two-dimensional films. Nanowires show remarkable mechanical and optoelectronic properties stemming from their anisotropic geometry, high surface-to-volume ratio, and crystalline perfection. They are mechanically flexible and can stand high deformations without plastic relaxation. Polymer-embedded nanowires offer an elegant solution to create flexible optoelectronic devices, which combine the high efficiency and the long lifetime of

    norganic semiconductor materials with the high flexibility of polymers. The objective of this PhD project is to develop a reliable technology for red, green and bleu nanowire flexible micro-LEDs and to demonstrate a prototype of a display. Nanowire arrays embedded in a flexible film and lifted-off from their native substrate will be used as the active material. The lift-off and transfer procedure enables the assembly of free-standing layers of nanowire materials with different bandgaps without any constraint related to lattice- matching or growth conditions compatibility [1]. This concept therefore allows for a large design freedom and modularity since it enables combination of materials with very different physical and chemical properties, which cannot be achieved by monolithic growth. For RGB LEDs nanowires of different semiconductor materials (GaAsP and InGaN) will be employed.

    The PhD candidate will focus on the technological development of the displays using clean-room facilities of the C2N and on the device testing using optical spectroscopy and microscopy set-ups (photoluminescence, electroluminescence, EQE, electron beam induced current microscopy, etc).

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  • 24

    07/2017

    Proposition de thèse: Mise au point de procédés de structuration de l’acier par gravure sèche associée à des traitements thermochimiques


      Stephane GUILET.

    Sujet de thèse

    Cette thèse est une co-tutelle IJL/C2N. Nous proposons au candidat de développer des procédés de gravure réactive par plasma halogéné de la surface d’aciers inoxydables austénitiques et martensitiques à l’échelle micrométrique et/ou nanométrique. Il réalisera ce travail au C2N (Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies ; Université Paris-Saclay) où il disposera d’un équipement de gravure ICP/RIE et de moyens de caractérisation de la phase plasma et des motifs réalisés (sondes ioniques, spectroscopie optique d’émission, spectrométrie de masse, MEB, AFM, profilométrie…). Il travaillera en étroite collaboration avec un post-doctorant, recruté à l’IMN (Institut des Matériaux Jean Rouxel ; Université de Nantes), dont les activités porteront principalement sur le développement d’un modèle de gravure permettant d’appréhender de façon exhaustive les mécanismes d’interaction plasma-surface qui se produisent au cours du procédé. Les verrous technologiques et scientifiques résident dans la complexité du matériau à graver (poly-atomique, poly-cristallin, joints de grain, effets magnétiques), et l’obtention d’un masquage très sélectif adapté à la géométrie des pièces.

    A l’IJL (Institut Jean Lamour ; Université de Lorraine), le doctorant appliquera des traitements thermochimiques (nitruration, carburation) par plasma et à basse température sur les substrats d’acier structurés. La problématique est de permettre, à minima, de conserver les propriétés des motifs créés par gravure et donc les fonctionnalités visées, tout en renforçant globalement la structure afin d’améliorer la durée de vie des pièces. La résistance à la corrosion des matériaux traités est également un enjeu important. Après traitement, le doctorant devra donc s’impliquer dans la caractérisation des échantillons :

    • Topographie de surface et dimensions des motifs renforcés: profilométrie tactile, microscopie confocale, microscopie interférométrique en lumière blanche, AFM, MEB, MET
    • Aspect chimique et structural : métallographie, micro et nano-dureté, DRX, microsonde de Castaing, SIMS, SDL
    • Résistance à la corrosion : mesures électrochimiques stationnaires, spectroscopie d’impédance électrochimique
    • Mouillabilité : mesure d’angle de contact sur banc Digidrop
    • Etudes tribologiques : frottement de type pin-on-disc

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  • 26

    06/2017

    15th Nano and Micro Systems workshop Nano/Micro systems for health and safety


      GDRI NAMIS.

    NAMIS is an international research network on Nano and Micro Systems initiated by the french National Center of Scientific Research (CNRS) and the Institute of Industrial Sciences (IIS) of the University of Tokyo. NAMIS was officially founded November the 2th, 2005 by 6 European and Asian organizations: CNRS (France), IIS/University of Tokyo (Japan), EPFL (Switzerland), IMTEK (Germany), SNU (Korea) and VTT (Finland). In the 2006-2010 period, new organizations from Canada (Polytechnique Montréal), South Korea (KIMM), France (ESIEE/université Paris- Est), Japan (Tohoku University), Taiwan (NTHU) and USA (University of Washington) successively joined NAMIS. In 2016 Tohoku university left NAMIS network while MESA+ Institute of Technology (The Netherlands) was welcome as a new partner. The network now gathers 12 organizations from 10 countries representing more than 90 high rank laboratories or Institutes.

    15th Nano and Micro Systems workshop

    Nano/Micro systems for health and safety

    June 26th-28th, 2017 Interciti Hotel,Daejeon, South Korea

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  • 16

    06/2017

    le C2N, 1 an déjà !!!


      C2N.

    venez nombreux fêter les 1 an du C2N, vendredi 16 juin, site de Marcoussis

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  • 14

    06/2017

    IONS Paris 2017 International OSA Network of Students


      C2N.

          L’association étudiante SCOP (Student Chapter of Optics – Paris) organise la conférence IONS (International OSA Network of Students) Paris 2017 (http://ionsparis.osahost.org). Cette manifestation a pour thème l’optique et les nanosciences, et vise à rassembler des doctorants travaillant dans ces domaines pour leur permettre de se rencontrer et de développer leur réseau. Une centaine de participants sont attendus à l’Ecole Polytechnique et l'Université Paris Sud du 14 au 17 juin 2017, pour des présentations (orales et posters) effectuées par des doctorants et des professeurs invités, des ateliers scientifiques à destination des enfants ainsi que des visites de laboratoires du campus Paris Saclay.

    Lien du site web de la conférence : http://ionsparis.osahost.org/

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  • 24

    04/2017

    Projet HYPNOTIC porté par Fabrice Raineri récompensé par une bourse ERC CONSOLIDATOR 2016


      Fabrice Raineri.

    Des nano-lasers pour optimiser les télécommunications Spécialiste en optique non linéaire et en nanotechnologies, Fabrice Raineri est chercheur au sein de l’équipe NanoPhotonIQ du Centre de nanosciences et de nanotechnologies. Il est l’un des lauréats 2016 des bourses ERC Consolidator pour son projet HYPNOTIC, portant sur le développement de nano-lasers, ces sources de lumière extrêmement compactes et efficaces, nécessaires au futur des technologies de l’information et de la communication.

    http://www.cnrs.fr/insis/international-europe/erc/consolidator/fabrice-raineri.htm

    http://w3.univ-paris-diderot.fr/sc/site.php?bc=accueil&np=pageActu&ref=9166

    Légende photo : Photographie en microscopie électronique à balayage d’un nanolaser hybride en semiconducteur III-V sur Silicium


  • 24

    04/2017

    Naissance des nanodiodes électro-optiques- Fabrice Raineri


      Fabrice Raineri.

    Des chercheurs du C2N en collaboration avec STMicroelectronics et l’université Paris-Diderot ont conçu et fabriqué des nanodiodes lasers intégrées sur silicium, capables de transférer très efficacement une information électrique dans le domaine optique à l’intérieur d’une puce. Ces travaux ont été publiés dans Nature Photonics. http://www.cnrs.fr/insis/recherche/actualites/2017/04/nanodiodes-electro-optiques.htm https://recherche.univ-paris-diderot.fr/actualites/naissance-des-nanodiodes-electro-optiques


  • 10

    03/2017

    ERC : Damien Querlioz et Daniel Lanzillotti Kimura -Lauréats INSIS 2016 - Starting Grants


      Damien Querlioz.

    Les bourses ERC Starting Grants du Conseil européen de la recherche (ERC) soutiennent de jeunes chercheurs ayant obtenu leur doctorat il y a deux à sept ans. 325 projets ont été sélectionnés en 2016 toutes disciplines confonfues, parmi lesquels figurent 46 lauréats français, dont six chercheurs menant des activités de recherche au sein de laboratoires de l'INSIS. http://www.cnrs.fr/insis/international-europe/erc/laureats-2016-starting.htm


  • 9

    03/2017

    Record de froid pour les électrons d’un circuit électrique de taille micrométrique


      Frédérique Pierre.

    Des physiciens ont refroidi des électrons au sein de circuits électriques micrométriques à une température de 6 millikelvins. Cette performance a été rendue possible par l’utilisation d’un dispositif de mesure de température in situ combinant trois techniques différentes. http://www.cnrs.fr/inp/spip.php?article5103

     

    Par où passe la chaleur dans les circuits quantiques ?

    La physique quantique régit le transport d’électricité et de chaleur à travers les conducteurs de très petites dimensions. L’étude de tels conducteurs permet d’établir la mécanique quantique à l’échelle mésoscopique, intermédiaire entre l’atome et le monde macroscopique, et également d’élucider les nouvelles lois du transport qui émergent dans les nanocircuits.

    En conséquence du double caractère à la fois ondulatoire et corpusculaire des particules, un conducteur quantique s’apparente à un guide d’onde électronique constitué de plusieurs modes élémentaires appelés canaux de conduction. Comme en transport classique, chaque canal est caractérisé par ses conductances électrique Ge et thermique Gth. La mécanique quantique se manifeste tout d’abord par les valeurs de Ge et Gth qui s’expriment simplement en fonction de la charge de l’électron et des constantes de Boltzmann et de Planck. Alors que la loi classique de composition des conductances électriques est vérifiée pour N canaux parfaitement transmis en parallèle, il est prédit qu’elle est violée pour les conductances thermiques. En effet, un unique canal parmi N est bloqué spécifiquement pour le transport de chaleur. C’est le résultat des corrélations quantiques entre canaux de conduction, induites par l’interaction coulombienne.

    La démonstration expérimentale de cette prédiction, appelée blocage de Coulomb de la chaleur, fait l’objet d’un article publié à Nature Physics par des chercheurs du CNRS et de l’université Paris-Diderot, travaillant au Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (CNRS-UPsud).

    Pour parvenir à ce résultat les chercheurs de l’équipe Transport Quantique ont injecté quelques femto Watts (10-15 W) de puissance dans une électrode métallique micrométrique. A des températures de quelques centièmes de degrés au-dessus du zéro absolu (-273.14°C), la puissance injectée chauffe légèrement l’électrode et est principalement évacuée par deux très petits conducteurs quantiques présentant des canaux parallèles de conduction électroniques contrôlables in-situ. La température de l’électrode est mesurée très précisément à partir des fluctuations de courant électriques associées. La conductance thermique est alors déduite du ratio entre la puissance injectée et la différence de température. Pour observer le blocage de Coulomb de la chaleur, il a fallu refroidir à l’extrême le circuit afin que seuls les canaux de conduction électronique évacuent la chaleur. 

     

    Figure 1: Image en fausse couleur au microscope électronique de l’échantillon utilisé lors de la mesure du blocage de Coulomb de la chaleur. Les conducteurs quantiques sont réalisés dans la zone colorée en bleu et contrôlés par les pistes colorées en jaune. L’électrode métallique chauffée est coloriée en marron, des canaux de conduction sont symbolisés par les lignes rouges.


  • 23

    02/2017

    Damien Querlioz - lauréat de la Médaille de bronze du CNRS


      Damien Querlioz.

    La Médaille de bronze du CNRS a été attribuée à 40 chercheur-e-s, 26 femmes et 14 hommes, pour les encourager à poursuivre leurs recherches engagées et déjà fécondes, elle récompense le premier travail d'un chercheur, qui fait de lui un spécialiste de talent dans son domaine. http://www.cnrs.fr/fr/recherche/prix/medaillesbronze.htm
    Projet de recherche Damien Querlioz développe des concepts en nanoélectronique reposant sur les nouvelles technologies mémoire et sur la bioinspiration. Il effectue cette recherche interdisciplinaire en lien avec des groupes de composants, de nano-physique, de neurosciences et d’informatique théorique. Depuis 2017, il anime l’équipe INTEGNANO du C2N. Damien Querlioz est expert à l’Observatoire des Micro et Nanotechnologies, membre du bureau du GDR interdisciplinaire BIOCOMP et membre du comité de management du programme Européen COST MEMOCIS.
    ERC NANOINFER: Intelligent Memories that Perform Inference with the Physics of Nanodevices /(NANOINFER: des mémoires intelligentes capables d'inférence en utilisant la physique de nanodispositifs) Un des grands enjeux de l’électronique moderne est la gestion des tâches dites « cognitives » : reconnaissance des images, de la parole, interaction avec le monde réel... Les humains sont très performants pour la réalisation de telles tâches. En revanche, les ordinateurs, du fait de la séparation entre leurs unités de calcul et de mémoire, gaspillent une énergie considérable lorsqu'ils les effectuent. Pour dépasser cette inefficacité, le projet NANOINFER vise à concevoir des mémoires « nativement intelligentes », qui associeront calcul et mémoire, et sauront raisonner en utilisant les données qu’elles stockent. Pour y parvenir, le projet va exploiter la physique de nanocomposants émergents ainsi que des circuits CMOS innovants. Le projet NANOINFER sera très interdisciplinaire : il associera études physiques,  conception de systèmes microélectroniques et analyses théoriques. Il ouvrira la voie à une électronique plus efficace en énergie, et dont les principes de fonctionnement s'éloigneront de ceux des ordinateurs pour se rapprocher de ceux la mémoire humaine. http://www.cnrs.fr/insis/international-europe/erc/laureats-starting.htm http://www.cnrs.fr/insis/international-europe/erc/starting/damien-querlioz.htm

    http://www.cnrs.fr/fr/recherche/prix/medaillesbronze.htm


  • 23

    02/2017

    Jacqueline Bloch lauréate de la Médaille d'argent du CNRS


      Jacqueline Bloch.

    La Médaille d'argent du CNRS distingue un chercheur pour l'originalité, la qualité et l'importance de ses travaux, reconnus sur le plan national et international. http://www.cnrs.fr/fr/recherche/prix/medaillesargent.htm


  • 10

    01/2017

    Des composants bio-inspirés


      Damien Querlioz.

    « Nous aussi, on a galéré », se souvient Damien Querlioz, chercheur CNRS au Centre de nanosciences et de ­nanotechnologies de Paris-Saclay. Il évoque les temps où ses recherches sur des composants neuromorphiques n’étaient guère à la mode, comme l’étaient celles sur le deep learning neuro-inspiré. « Dans mes projets de financement, j’évitais même le mot neurone ! Maintenant, tout le monde le fait. » C’est qu’une prise de conscience a eu lieu. « Le programme AlphaGo consomme dix fois plus d’énergie qu’un joueur de go ­humain », rappelle Julie Grollier, chercheuse CNRS dans le laboratoire commun entre l’organisme et Thales, sur le plateau de Saclay. Augmenter la taille des réseaux de neurones artificiels risque d’atteindre des limites dont les ­industriels sont conscients. En outre, il est impossible de disposer des bienfaits de cette intelligence artificielle dans les mobiles, trop peu puissants ; il faut ­recourir aux réseaux de communicationet à des connexions à de grandes fermes de serveurs. D’où ce nouveau retour vers le ­vivant et la formidable efficacité du cerveau, qui consomme très peu d’énergie, même pour des ­tâches complexes. L’un de ses ­secrets, encore inimité, est de ne pas séparer la mémoire et le calcul, évitant ainsi des échanges d’informations incessants et consommateurs en énergie. Tout est codé dans les neurones et les synapses, sans pouvoir identifier des zones de mémoire ou de calcul. « Il faut tout repenser ! », constate Julie Grollier. Et le mouvement a commencé. IBM produit une puce, TrueNorth, un réseau de neurones composé de transistors classiques mais agencés de façon à consommer beaucoup moins que des équivalents sur cartes graphiques. Mais cette puce n’apprend pas : on programme le câblage de ses neurones (synapses) en fonction de calculs préliminaires effectués sur de gros serveurs. NEUROMORPHISME D’autres fabricants utilisent des composants « programmables », dits FPGA, pour essayer de faire un peu mieux qu’avec les cartes graphiques. Mais ce n’est pas encore du « vrai » neuromorphisme. Pour cela, il faut des composants dont les propriétés physiques peuvent varier, à la manière dont le poids d’une synapse change. C’est la grande famille des memristors, dont la résistance se modifie en fonction des courants électriques qui les ont parcourus dans le passé. Ainsi, on renforce ou affaiblit une ­synapse artificielle en faisant circuler plus ou moins d’électrons. Des matériaux disposant de plus de deux états magnétiques sont aussi de bons candidats. Pour l’instant, seuls des composants de laboratoires de quelques neurones et synapses ont pu être obtenus. Damien Querlioz et Julie Grollier, tous deux financés par le conseil européen de la recherche, estiment que, dans cinq ans, un composant bio-inspiré sera possible, consommant mille fois moins d’énergie et tenant sur un centimètre carré. Voir l'arcicle du monde
    LE MONDE SCIENCE ET TECHNO | 09.01.2017 à 17h52
    Par David Larousserie


  • 16

    12/2016

    Lasers à microdisque sur silicium fonctionnant dans l’ultra-violet profond


      Philippe BOUCAUD.

    Un consortium constitué du L2C, CRHEA, CEA-Inac et C2N a fait la démonstration de lasers à microdisque fonctionnant à température ambiante dans l’ultra-violet profond. L’originalité de ces lasers est d’être constitués d’une couche active très fine en matériau III-N directement épitaxiée sur substrat silicium. Ceci permet de fabriquer simplement des microrésonateurs (microdisques, cristaux photoniques) de faible épaisseur (< 100 nm) avec de forts facteurs de qualité. En variant la composition de la zone active, on peut ajuster la longueur d’onde d’émission des lasers de 275 nm à 470 nm. http://www.cnrs.fr/inp/spip.php?article4581 "Deep-UV nitride-on-silicon microdisk lasers" J. Sellés, C. Brimont, G. Cassabois, P. Valvin, T. Guillet, I. Roland, Y. Zeng, X. Checoury, P. Boucaud, M. Mexis, F. Semond, B. Gayral Nature Scientific Reports 6, 21650 (2016) www.nature.com/articles/srep21650 "Near-infrared III-nitride-on-silicon nanophotonic platform with microdisk resonators" I. Roland, Y. Zeng, X. Checoury, M. El Kurdi, S. Sauvage, C. Brimont, T. Guillet, B. Gayral, M. Gromovyi, J. Y. Duboz, F. Semond, M. P. de Micheli, and P. Boucaud Optics Express 24, 9602 (2016) https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-24-9-9602


  • 16

    12/2016

    Exchange interaction-driven dynamic nuclear polarization in Mn-doped InGaAs/GaAs quantum dots


      Olivier KREBS.

    The optical spin orientation and subsequent dynamic nuclear polarization (DNP) in individual self-assembled InGaAs/GaAs quantum dots doped by a single Mn atom is shown to be strongly perturbed by the exchange interaction between a photo-created electron and the spin of the magnetic impurity. The anisotropic part of the exchange, if strong enough , significantly depolarizes the electron spin in moderate magnetic fields, preventing thus any DNP. Yet, for small anisotropies, a pronounced DNP develops in an external magnetic field and shows a remarkable succession of rises interrupted by abrupt falls (evidenced by spectral jumps in the magneto-PL image). This striking behavior reveals the contribution of the exchange interactions to the energy cost of electron-nucleus spin flip-flops which drives the DNP efficiency. http://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.94.195412


  • 16

    12/2016

    Bi-periodic nanostructured waveguides for wavelength-selectivity of hybrid photonic devices


      Anne TALNEAU.

    A bi-periodic nanostructuration consisting of a super-periodicity added to a nanohole lattice of sub-wavelength pitch is demonstrated to provide both modal confinement and wavelength selectivity within a hybrid III-V on Silicon waveguide. The wavelength selective behavior stems from finely-tuned larger holes. Such bi-periodic hybrid waveguides have been fabricated by oxide-free bonding III-V material on Silicon and display well defined stopbands. Such nanostructured waveguides offer the versatility for designing advanced optical functions within hybrid devices. Moreover, keeping the silicon waveguide surface planar, such nanostructured waveguides are compatible with electrical operation across the oxide-free hybrid interface. http://dx.doi.org/10.1364/OL.40.005148


  • 16

    12/2016

    Efficient light trapping in ultrathin silicon solar cells


      Stéphane COLLIN.

    Ultrathin c-Si solar cells have the potential to drastically reduce costs by saving raw material, while maintaining good efficiencies thanks to the excellent quality of monocrystalline silicon. However, efficient light trapping strategies must be implemented to achieve high short-circuit currents. We report on the fabrication of both planar and patterned ultrathin c-Si solar cells on glass using low temperature (T<275°C), low-cost and scalable techniques. Epitaxial c-Si layers are grown by PECVD at 160°C and transferred on a glass substrate by anodic bonding and mechanical cleavage. A silver back mirror is combined with a front texturation based on an inverted nanopyramid array fabricated by nanoimprint lithography and wet etching. We demonstrate a short-circuit current density of 25.3 mA/cm² for an equivalent thickness of only 2.75µm. External quantum efficiency (EQE) measurements are in very good agreement with FDTD simulations. We infer an optical path enhancement of 10 in the long wavelength range. A simple propagation model reveals that the low photon escape probability of 25% is the key factor in the light trapping mechanism. The main limitations of our current technology and the potential efficiencies achievable with contact optimization are discussed. Reference: Ultrathin epitaxial silicon solar cells with inverted nanopyramid arrays for efficient light trapping, A. Gaucher, A. Cattoni, C. Dupuis, W. Chen, R. Cariou, M. Foldyna, L. Lalouat, E. Drouard, C. Seassal, P. Roca i Cabarrocas and S. Collin, Nano Letters 16, 5358–5364 (2016). http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.6b01240


  • 15

    12/2016

    Flexible nitride nanowires light emitting diodes


      Maria TCHERNYCHEVA.

    Presently, flexible light sources mainly use organic materials integrated on lightweight and flexible plastic substrates. However, organic LEDs present a much lower luminance and a shorter lifetime in comparison to the LEDs based on inorganic nitride semiconductors. The inorganic semiconductor devices in their bulk form are mechanically rigid. Polymer-embedded nanowires (NWs) offer an elegant solution to create flexible optoelectronic devices, which combine the high efficiency and the long lifetime of inorganic semiconductor materials with the high flexibility of polymers. In our recent work we have fabricated NW light emitters, which can sustain large deformations. NW arrays embedded in a flexible film and lifted-off from their native substrate were contacted with a silver NW mesh. The lift-off and transfer procedure enables the assembly of free-standing layers of NW materials with different bandgaps without any constraint related to lattice-matching or growth conditions compatibility [1]. This concept therefore allows for a large design freedom and modularity since it enables combination of materials with very different physical and chemical properties, which cannot be achieved by monolithic growth. NW membranes with different properties were assembled in a two-color LED [1]. Combined with nano-phosphors, white flexible LEDs were demonstrated [2]. [1] http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.5b02900 [2] http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsphotonics.5b00696


  • 15

    12/2016

    Flexible nitride nanowires light emitting diodes


      Maria TCHERNYCHEVA.

    Presently, flexible light sources mainly use organic materials integrated on lightweight and flexible plastic substrates. However, organic LEDs present a much lower luminance and a shorter lifetime in comparison to the LEDs based on inorganic nitride semiconductors. The inorganic semiconductor devices in their bulk form are mechanically rigid. Polymer-embedded nanowires (NWs) offer an elegant solution to create flexible optoelectronic devices, which combine the high efficiency and the long lifetime of inorganic semiconductor materials with the high flexibility of polymers. In our recent work we have fabricated NW light emitters, which can sustain large deformations. NW arrays embedded in a flexible film and lifted-off from their native substrate were contacted with a silver NW mesh. The lift-off and transfer procedure enables the assembly of free-standing layers of NW materials with different bandgaps without any constraint related to lattice-matching or growth conditions compatibility [1]. This concept therefore allows for a large design freedom and modularity since it enables combination of materials with very different physical and chemical properties, which cannot be achieved by monolithic growth. NW membranes with different properties were assembled in a two-color LED [1]. Combined with nano-phosphors, white flexible LEDs were demonstrated [2]. Lien web (si disponible): [1] http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.5b02900 [2] http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsphotonics.5b00696


  • 9

    12/2016

    le C2N est un partenaire du réseau Européen NFFA pour la nanofabrication


      C2N.

    le C2N est un partenaire du réseau Européen NFFA pour la nanofabrication


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    12/2016

    ERC Consolidator HYPNOTIC (Hybrid Indium Phosphide on Silicon nanophotonics for ultimate laser diode


      Fabrice Raineri.

    The HYPNOTIC project aims at achieving a breakthrough in Silicon laser science and technology by taking forward the III-V semiconductors on Silicon hybrid technology into the nanophotonic world to make the dream of the convergence of microelectronics and photonics on a chip come true. This project intends to take up the challenge of bringing to reality electrically powered photonic crystal nanolasers as reference sources for dense integration and logical processing in a Silicon-based optical platform by accomplishing: (i) power efficiency with extremely low activation energies of few fJ, (ii) high bandwidth beyond 40Gbits/s, (iii) compactness with footprints less than 100µm² for high integration density of 103-104 of devices per mm2. A paradigm change will be brought to Silicon photonics by laying down 3 corner stones which consist firstly in the realisation of ultimate nanolaser diode sources at telecom wavelengths using an optimised single hybrid active nanocavity. Secondly, the groundbreaking atomic physics concepts of superradiance and lasing without inversion of population resonators will be transposed to nanophotonics by coupling several active nanocavities. Besides studying them for their fundamental interest, the project will capitalise on them to drastically augment the power efficiency and the modulation bandwidth of the nanosources. Finally, the fabricated nanolaser diodes using these novel concepts will be exploited to demonstrate cutting-edge flip-flop and memory devices able to surpass current off-chip electronic random access memories in access times and bandwidth which could enable unprecedented computational power.


  • 16

    11/2016

    GOsPEL project awarded from the Societal impact Prize from the Research National Agency ANR (2016)


      delphine MORINI.

    In the information age, the reduction of the power consumption of information systems, and especially in the data centers will have major impact. The development of high data rate and low power consumption optical links to replace electrical interconnects is among the main challenges in silicon photonics. In this context, the GOsPEL project aimed at the demonstration of new optical integrated platforms based on Ge/SiGe quantum wells. This project tackled both the theoretical and experimental study of physical properties of quantum well structure and the demonstration of high performance photonic devices. Among the main results, a compact (< 100 µm) and low power consumption (<100 fJ/bit) optical modulator was obtained, and an optical link on a chip was demonstrated. This last result, published in Nature Photonics, showed the potential of these structures as innovative and powerful low power consumption optical platform. This project was awarded from the Societal impact Prize during the “Rencontres du numérique de l’ANR” on 16-17 November 2016.


  • 16

    11/2016

    Remise de prix pour le projet GOSPEL


      Delphine MORINI.

    Delphine Morini s'est vu décernée le Prix de l'impact sociétal de l' ANR pour le projet GOSPEL: PROPRIÉTÉS OPTIQUES LIÉES À LA BANDE INTERDITE DIRECTE DANS LES MULTI-PUITS QUANTIQUES Ge/SiGe

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  • 28

    06/2016

    28 juin 2016 – Pose de la première pierre du C2N


      Giancarlo Faini.

    La première pierre du C2N sera posée le 28 juin 2016 en présence de Thierry Mandon, Secrétaire d’Etat auprès de la Ministre de l’Éducation Nationale, de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, chargé de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, Sylvie Retailleau, Présidente de l’Université Paris-Sud, et d’Alain Fuchs, Président du Centre National de la Recherche Scientifique. Cet évènement sera l’occasion de dévoiler un modèle de « mastaba » représentant les structures érigées pour accueillir les instruments les plus sensibles aux vibrations mécaniques et demandant des conditions sévères en termes de stabilité de terrain. https://www.universite-paris-saclay.fr/fr/actualite/premiere-pierre-du-centre-de-nanosciences-et-de-nanotechnologies


  • 20

    06/2016

    Contrôler la photoluminescence des nanotubes de carbone


      Frédérique Pierre.

    En déposant des nanotubes de carbone sur des micro-résonateurs en forme d’anneau, des chercheurs de l'Institut d'électronique fondamentale (IEF, CNRS/Université Paris-Sud) sont parvenus à contrôler finement la lumière émise par les nanotubes. Adaptés à des dispositifs complexes, cette technologie pourrait permettre de maitriser des futures applications dans les télécommunications optiques ou les circuits intégrés pour la microélectronique. Ces travaux sont publiés dans la revue Nanotechnology.

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  • 2

    06/2016

    Signature d'un accord de coopération avec l’Institut Coréen des Technologies Électroniques


      Amanda Trepagny.

    Le jeudi 2 juin 2016, dans le cadre du Forum économique France-Corée organisé par le MEDEF et la Federation of Korean Industries (FKI) a été signé un accord de coopération entre l'Université Paris-Sud représentée par sa Présidente Sylvie Retailleau et le KETI (Korea Electronics Technology Institute).
    La signature de cet accord a été rendue possible notamment par l’intérêt manifesté par le KETI sur les travaux de recherche menés par l’équipe de Elie Lefeuvre du département Microsystèmes et NanoBiofluidique. Lire le communiqué de presse


  • 1

    06/2016

    Naissance du C2N


      Giancarlo Faini.

    Créé au 1er juin 2016, le Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N) est né de la décision conjointe du CNRS et de l’Université Paris-Sud de fusionner et de regrouper sur un même site le Laboratoire de Photonique et de Nanostructures (LPN) et l’Institut d’Electronique Fondamentale (IEF). L’installation au cœur du Campus Paris-Saclay sera effective fin 2017 sur le site du Quartier de l’École Polytechnique, les nouveaux bâtiments du C2N étant actuellement en construction .


  • 1

    06/2016

    Contrôle cohérent d’un atome artificiel à l’aide de quelques photons


      Pascale SENELLART.

    Dans un réseau quantique optique, l’information est transférée d’un point à un autre via le couplage avec la lumière. Une brique élémentaire d’un tel réseau quantique peut être constitué d’un atome en cavité. Idéalement, chaque photon envoyé sur le composant interagit avec l’atome. Des chercheurs du C2N, en collaboration avec l’Institut Néel à Grenoble, ont démontré le contrôle cohérent d’un atome artificiel en cavité à l’aide d’impulsions lumineuses constituées de quelques photons seulement. Le nœud quantique est composé d’une boite quantique semiconductrice placée de façon précise dans une microcavité. Ce travail montre également que la même expérience réalisée avec des états de Fock à photon permettrait d’inverser l’état de l’atome avec une probabilité de 55%. Ce travail est publié dans la revue Nature Communications (open access). http://www.nature.com/ncomms/2016/160617/ncomms11986/full/ncomms11986.html


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    03/2016

    Jacqueline Bloch lauréate du Prix Jean Ricard ` "


      Jacqueline Bloch.

    Le 24 mars dernier, Jacqueline Bloch a reçu des mains de Michel Spiro, président de la Société française de physique, le prix Jean Ricard 2016, qui récompense le remarquable travail effectué et qu’elle poursuit au sein du LPN à Marcoussis, dans le domaine de la spectroscopie des nanostructures semi-conductrices, de l’optique non-linéaire et de l’optique quantique. http://www.cnrs.fr/inp/spip.php?article4447 https://www.sfpnet.fr/laureate-du-prix-jean-ricard-2015-jacqueline-bloch


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    03/2016

    Une nouvelle génération de sources de photons uniques pour l’optique quantique


      Pascale SENNELLART.

    Des chercheurs du C2N, en collaboration avec l’Institut Néel à Grenoble et l’Université du Queensland (Australie), ont fabriqué des sources de photons uniques à base de boîtes quantiques semiconductrices d’une qualité sans précédent. Ils ont réussi à combiner une technique unique inventée en 2008 permettant de positionner une boîte au centre d’un micropilier faisant office de cavité optique et un contrôle électrique pour supprimer le bruit de charge. Ils ont ainsi démontré la fabrication contrôlée et reproductible de sources brillantes de photons uniques et totalement identiques (à plus de 99,5%). Leurs travaux montrent que, comparées aux technologies actuelles, ces sources sont environ 15 fois plus brillantes que les sources de photons uniques annoncés à conversion de fréquence. Ces résultats, publiés dans la revue Nature Photonics, ouvrent de nombreuses perspectives pour les technologies quantiques optiques. http://www.nature.com/nphoton/journal/v10/n5/full/nphoton.2016.23.html