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Cinq prix de l’Académie des sciences attribués à des chercheurs du CEA


​Cinq chercheurs de la Direction de la recherche fondamentale du CEA, Philippe Bourges, Basile Gallet, Claude Fermon et Maëlle Kapfer (CEA-Iramis) ainsi que Jacques Joyard (CEA-Irig), sont distingués cette année par l'Académie des sciences.

Publié le 24 novembre 2020

Philippe Bourges (Iramis/LLB) est lauréat du Grand prix Science et Innovation du CEA pour ses travaux sur les matériaux quantiques (supraconducteurs à haute température critique notamment)

Directeur de recherche au Laboratoire Léon Brillouin (UMR CEA-CNRS), Philippe Bourges est un expert en physique de la matière condensée de renommée internationale. Auteur d'un peu plus de 200 publications, il a mis en place et animé de nombreuses et fructueuses collaborations avec des équipes internationales de premier plan et a contribué à l'émergence d'une génération de jeunes chercheurs dont une douzaine occupent des postes académiques en France ou à l'étranger.

Au cours de sa carrière, Philippe Bourges a su développer et maintenir une instrumentation neutronique performante « en neutrons polarisés » qui a permis la découverte de nouvelles phases de la matière condensée.  Il est également le responsable scientifique français d'un nouvel instrument de diffusion neutronique BIFROST, en cours de construction pour la nouvelle source internationale de neutrons ESS (European Spallation Source) en Suède.

Depuis 1990, il a orienté sa recherche au LLB sur le rôle de l'antiferromagnétisme dans les oxydes de cuivre supraconducteurs à haute température critique (découverts en 1986).  Dès les années 1990, il a participé à la découverte, dans la phase supraconductrice, d'une nouvelle excitation magnétique qui est aujourd'hui systématiquement observée dans des supraconducteurs non-conventionnels où un nouveau mécanisme de la supraconductivité est attendu.

Par la suite, son équipe et lui ont étudié la nature énigmatique de l'état métallique d'où émerge la supraconductivité. Au cours des années 2000, leurs expériences ont révélé un ordre caché sous la forme d'une phase de courants circulant à l'intérieur de chaque maille élémentaire du matériau. Les couplages magnétiques entre ces boucles de courants microscopiques pourraient être à l'origine de la supraconductivité non conventionnelle.

Dans une série de mesures sur plusieurs variétés de supraconducteurs à haute température critique, Philippe Bourges et son équipe ont pu mettre en évidence, par diffraction de neutrons polarisés, la composante magnétique compatible avec ce modèle. Ces travaux ont ouvert la voie à un axe de recherche toujours très actif, en quête de l'origine de la supraconductivité à haute température.

Philippe Bourges a aussi étudié d'autres propriétés de matériaux solides grâce à la diffusion de neutrons : ordres magnétiques, diagrammes et transitions de phases, propriétés vibratoires dans les pérovskites hybrides pour le photovoltaïque et dans les structures apériodiques, « phonons mous » dans les transitions structurales, etc.

En savoir plus sur l'instrument BIFROST de ESS.

Grand prix Science et Innovation du CEA 
Ce prix biennal fondé par le CEA est destiné à récompenser l'auteur (ou les auteurs) français d'une découverte scientifique ou technique importante. 

Claude Fermon (Iramis/SPEC) est lauréat du Grand prix Emilia Valori pour l'ensemble de ses travaux sur les capteurs magnétiques et pour ses efforts pour les valoriser.

Claude Fermon, chercheur de Iramis/SPEC (Service de physique de l'état condensé), UMR CEA-CNRS, est récompensé pour ses travaux au cours des vingt dernières années, qui ont porté sur l'électronique de spin et ses applications pour la détection de champs magnétiques. Ces recherches, démarrées avec la coordination d'un projet européen, ont permis de développer des capteurs magnétiques de très hautes performances dans des domaines très variés allant de l'automobile – pour laquelle de nombreux capteurs sont aujourd'hui commercialisés – aux sciences du vivant (détection de protéines ou de cellules, imagerie médicale).

Avec Myriam Pannetier-Lecœur, il a lancé une entreprise, Crivasense technologies, joint-venture avec Allegro Microsystems, premier producteurs mondial de capteurs magnétiques. Cette entreprise installée sur le plateau de Saclay et qui compte aujourd'hui 17 personnes réalise le design et prototypage de capteurs magnétiques.

À l'aide de soutiens régionaux et industriels, il a mis en place la plateforme « Ultra-bas bruit magnétique » (UBM) pour la métrologie des capteurs sur le site de l'Orme des merisiers du CEA Paris Saclay et une chaîne de prototypage de capteurs magnétiques à base d'électronique de spin.

Son activité principale porte aujourd'hui sur le développement de l'IRM à très bas champ, avec un premier système destiné à l'imagerie du cerveau, en fin d'installation à Neurospin, et un autre en cours de développement pour l'imagerie du bébé prématuré.

Vue du système d’IRM installé à Neurospin. Image sans traitement de balles de ping-pong simulant la taille d’un bébé de 32 semaines.

En savoir plus sur CrivaSense Technologies.

Grand prix Emilia Valori 
Ce prix annuel est attribué à un chercheur ayant apporté une contribution significative dans le domaine scientifique susceptible d'avoir des applications technologiques.

Basile Gallet (Iramis/SPEC) est lauréat du prix Jacques Herbrand pour ses travaux expérimentaux sur la turbulence

Basile Gallet est chercheur au sein de Iramis/SPEC (UMR CEA-CNRS). Depuis sa thèse au laboratoire de physique statistique de l'ENS, il étudie les instabilités et la turbulence d'écoulements géophysiques, astrophysiques et climatologiques, en combinant des méthodes de physique non-linéaire, des simulations numériques et des expériences de laboratoire. Parmi ses sujets de prédilection : les vagues à la surface des océans, les champs magnétiques planétaires et stellaires engendrés par des écoulements turbulents ou encore le transport de chaleur dans une atmosphère planétaire. En 2017, il est lauréat d'une bourse ERC Starting Grant pour le projet FLAVE (Energetics of natural turbulent flows: the impact of waves and radiation).

Du point de vue expérimental, il a récemment développé un dispositif de convection thermique innovant capable de reproduire les régimes d'écoulements stellaires en laboratoire.

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Prix Jacques Herbrand 
Dans le domaine des sciences physiques, ce prix annuel récompense de jeunes chercheurs de moins de 35 ans, dont les travaux ont été jugés utiles au progrès des sciences physiques ou de leurs applications pacifiques.

Jacques Joyard (Irig) est lauréat du prix Georges Morel pour ses travaux sur les chloroplastes

Jacques Joyard, directeur de recherche honoraire au CNRS au laboratoire de Physiologie cellulaire et végétale (CNRS/CEA/INRAE/Université Grenoble Alpes) de l'Irig. Il a largement contribué au travail pionnier réalisé à Grenoble sur l'enveloppe limitante des chloroplastes des végétaux supérieurs. L'originalité de la démarche repose sur des études associant préparations de fractions membranaires extrêmement pures et évaluation approfondie des contaminations croisées, à des stratégies lipidomiques et protéomiques innovantes. L'implication de l'enveloppe dans la biogénèse, le métabolisme, les transports ou la signalisation a ainsi été décryptée et replacée dans le contexte de l'origine endosymbiotique des chloroplastes.

Prix Georges Morel
Ce prix biennal récompense l'auteur de recherches conduites dans un laboratoire français pour des travaux remarquables en biologie végétale.

Maëlle Kapfer est lauréate du prix Madeleine Lecoq pour ses travaux de thèse (à l'Iramis/SPEC) sur l'effet Hall quantique fractionnaire

Maëlle Kapfer est récompensée pour son travail de thèse « Dynamique des excitations dans l'effet Hall quantique fractionnaire : charge fractionnaire et fréquence Josephson » qu'elle a soutenue en octobre 2019.

Elle a étudié la dynamique, sous l'influence de photons microondes (GHz), des charges fractionnaires présentes en régime d'effet Hall quantique fractionnaire au sein d'un gaz d'électrons bidimensionnel. Elle a pu mesurer la fréquence Josephson des charges fractionnaires, portées par des objets d'un type nouveau : les « anyons ». *

Ses travaux ouvrent la voie à des sources temporelles d'anyons uniques (analogues électronique de sources de photons uniques) qui seront utiles pour des études interférométriques, à même de démontrer de manière non-ambigüe leur statistique anyonique.

À l'issue de sa thèse, Maëlle Kapfer a rejoint en tant que post-doctorante le Dean Lab à l'Université de Columbia, New-York. Les thématiques de ce laboratoire sont orientées vers l'étude de matériaux bidimensionnels et le contrôle in-situ de leurs propriétés électroniques. Maëlle Kapfer s'y attache plus particulièrement à la réalisation de dispositifs à base de couches atomiques de graphène superposées, dont la variation d'orientation relative permet de moduler finement les propriétés quantiques électroniques.

* En physique, le suffixe « on » est utilisé pour nommer une particule ou plus généralement un degré de liberté quantique élémentaire, aussi appelé pseudo-particule. La base « any » signifiant « n'importe quel », les « any »-« ons » désignent « n'importe quel » type de pseudo-particule qui n'appartient pas aux deux grandes catégories de particules découvertes à ce jour : les fermions identifiés par Fermi et les bosons associés aux travaux de Bose.


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