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Direction de la recherche fondamentale
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Les hétérostructures de nitrure offrent des propriétés optoélectroniques remarquables grâce à l’assemblage de semi-conducteurs à l’échelle nanométrique. Néanmoins, comprendre l’influence des contraintes mécaniques sur leurs propriétés lumineuses reste un défi. Dans ce contexte, des chercheurs du CEA-Irig ont développé un dispositif pour cartographier simultanément, avec une précision submicrométrique, les déformations et l’émission lumineuse de micro-fils InGaN/GaN destinés à l’optoélectronique.
Des scientifiques du CEA-Iramis ont achevé la mise en service de PANORAMIX, une nouvelle plateforme expérimentale dédiée à la photoémission résolue en angle, en temps et en spin. Cet instrument permet d’étudier la dynamique ultrarapide des électrons et de leur degré de liberté de spin dans les matériaux quantiques, avec une résolution temporelle de l’ordre des femtosecondes et picosecondes.
Même en l’absence de stimuli externes, le cerveau reste actif. Cette activité spontanée, essentielle au développement du système nerveux et au traitement des informations, est-elle propre à chaque individu ou repose-t-elle sur une organisation commune ? Dans le cadre d’une collaboration impliquant l’IPhT (CEA-CNRS), des chercheurs ont montré que des larves de poisson-zèbre partagent une organisation cérébrale similaire.
L'odorat, l'un des cinq sens humains, représente à ce jour le plus complexe à reproduire. La détection et la mesure d'odeurs constituent un défi scientifique et technologique majeur. Des chercheurs du CEA-Irig sont parvenus à développer un nouveau nez électronique biomimétique aux performances jusqu'ici inégalées, ouvrant la voie à une nouvelle génération de dispositifs dont les capacités pourraient se rapprocher de celles du nez humain.
En physique fondamentale, on se représente souvent la gravité comme un ingrédient que l’on ajoute à la théorie. Mais se pourrait-il qu’elle soit au contraire imposée par la cohérence interne du monde quantique ? C’est ce que démontre une étude menée par des chercheurs de l’IPhT (CEA, CNRS) et de l’Universitat Autònoma de Barcelona.
Les mémoires SOT-MRAM pourraient remplacer certaines mémoires classiques, tout en réduisant la consommation d’énergie et en améliorant les performances des circuits électriques. Cependant, un phénomène appelé back-switching limite leur fiabilité. Pour y remédier, des chercheurs du CEA-Irig ont réussi à adapter la forme de l’impulsion électrique pour sécuriser la commutation des bits, ouvrant de nouvelles perspectives pour des mémoires performantes et fiables.
En combinant intelligence artificielle et biologie moléculaire, des chercheurs de l’IPhT (CEA-CNRS), du CNRS, de l’ENS Paris, de l’Université Paris Cité et de l’École polytechnique ont réussi à concevoir des molécules d’ARN capables de changer de forme et de contrôler l’expression des gènes. Une avancée majeure qui ouvre de nouvelles perspectives pour les domaines de la biologie synthétique et de la médecine.
Dans le cadre d'une collaboration internationale menée par le CEA-Iramis, des chercheurs ont démontré le contrôle cohérent et la lecture « single-shot » de qubits de spin nucléaire individuels dans un cristal solide. Cette étude établit une nouvelle plateforme combinant des temps de cohérence exceptionnellement longs et une interface efficace avec des circuits supraconducteurs, ouvrant la voie à la conception d'ordinateurs quantiques plus fiables.
Des chercheurs du CEA-Irig ont contribué au développement d’un nouveau composant électronique qui exploite les ondes acoustiques se propageant à la surface du matériau et qui privilégie une seule direction de propagation de l’onde. Combinant piézoélectricité (capacité d’un matériau à convertir une contrainte mécanique en signal électrique) et magnétisme, cette découverte ouvre la voie à de nouvelles générations de matériaux pour la télécommunication sans fil.
Une collaboration de chercheurs incluant le CEA-Iramis a mis en évidence une nouvelle méthode de détection électrique des ondes de spin. Grâce à un capteur à magnétorésistance géante, les scientifiques ont obtenu une sensibilité nettement supérieure à celle des techniques conventionnelles. Une avancée importante pour l’intégration de la magnonique dans des dispositifs micro et nano électronique.
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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.