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Direction de la recherche fondamentale
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Une collaboration internationale menée par l’Iramis (LSI) est parvenue à produire des nano-cavités par délamination de couches minces, à l’aide d’impulsions laser femtoseconde uniques, et à caractériser leurs propriétés plasmoniques originales. Elle montre ainsi le potentiel de ces cavités pour réaliser des dispositifs magnéto-plasmoniques actifs, fonctionnant à des échelles de temps ultrarapides.
Des chercheurs de l’Iramis (LLB) et leurs partenaires ont étudié, par diffusion de neutrons, un matériau aux propriétés électroniques et magnétiques originales : le titanate de terbium Tb2Ti2O7. En combinant leurs résultats à des modélisations numériques, ils ont pu montrer l’existence pour ce composé d’un véritable état magnétique de liquide de spin qu’ils ont pu caractériser.
Pour la première fois, des physiciens théoriciens de l’IPhT déterminent de façon complète les statistiques qui peuvent être générées par un système utilisant l’intrication quantique. Une avancée fondamentale qui ouvre la voie à des procédures de test exhaustives pour les dispositifs quantiques.
Après avoir détecté pour la première fois un spin électronique unique en 2023, l’équipe du CEA-Iramis (SPEC) a développé une méthode permettant la spectroscopie RMN de spins nucléaires individuels dans des solides. Ces travaux ouvrent la voie à l’utilisation de spins nucléaires pour le calcul quantique et à la spectroscopie RMN de molécules individuelles.
Selon une étude internationale à laquelle a participé le CEA-Irfu, le Soleil pourrait connaître, une fois par siècle en moyenne, une super-éruption cent fois plus énergétique que les plus grandes tempêtes solaires connues. Cette estimation, établie grâce à l’observation de milliers d’étoiles et des simulations numériques en calcul intensif, souligne l’intérêt de prédire de tels événements afin de pouvoir en réduire les impacts.
Des équipes de l’Iramis/LLB ont mis au point un nouveau spectromètre neutronique « Sharper », implanté à l’Institut Laue-Langevin et piloté en collaboration avec le CEA-Irig. Par rapport au modèle précédent, il offre un gain important en taux de comptage, résolution et énergie. Sa vitesse d’acquisition de données et sa résolution spectrale en font un outil extrêmement utile pour la recherche dans de nombreux domaines scientifiques et industriels.
Des chercheurs du CEA-Irig et leurs partenaires sont parvenus à coupler un microfil oscillant à haute fréquence à une boîte quantique semiconductrice. Une avancée qui ouvre la voie à la génération d’états quantiques du mouvement ainsi qu’à la réalisation d’interfaces optomécaniques cohérentes.
À l’aide d’un algorithme innovant de deep learning, des chercheurs de la Direction des énergies du CEA (Isas) et de la DRF (Irfu et Joliot) ont amélioré la localisation des interactions des photons gamma dans le détecteur développé dans le cadre du projet ClearMind. Un pas vers une imagerie TEP plus robuste et plus précise.
Des physiciens de l’Iramis (CIMAP) « dopent » leurs simulations atomistiques avec une méthode d’apprentissage automatique (machine learning). Une innovation intéressant les performances des sondes atomiques tomographiques et, plus largement, la chimie des surfaces.
Des chercheurs de l’Irig et leurs partenaires montrent que la microscopie électronique à transmission 4D offre une approche puissante pour sonder, à l'échelle atomique, les champs électrostatiques locaux et les paysages de potentiel de matériaux bidimensionnels tels que WSe2.
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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.