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Direction de la recherche fondamentale
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Dans le cadre d’une collaboration, des chercheurs du CEA-Iramis ont montré qu’une modification créée par micro-ondes dans le spectre d’ions erbium intégrés dans un cristal peut persister pendant plus d’une semaine à très basse température. Une durée particulièrement longue pour ce type de système. Ces travaux révèlent un régime de stabilité encore peu exploré pour les ions de terres rares et ouvrent de nouvelles perspectives pour le traitement et le stockage de l’information, notamment quantique.
Des chercheurs du CEA-Iramis ont mis au point une approche pour analyser les couches de corrosion qui se forment naturellement à la surface du fer au fil des siècles. En combinant spectroscopie Raman et méthodes avancées d'analyse des données, ils montrent qu'il est possible d'identifier avec fiabilité les différents composés présents dans ces couches complexes. Cette avancée ouvre des possibilités pour étudier l'évolution à long terme des matériaux métalliques.
Dans les dispositifs de fusion magnétique, l’érosion des composants face au plasma provoque l’émission de micro particules, surnommées OVNI ou UFOs (Unidentified Flying Objects). En pénétrant dans le plasma, ils peuvent entrainer son extinction brutale. Le CEA-IRFM a mis au point une méthode de détection automatique par intelligence artificielle pour étudier les conditions de leur apparition, leur comportement et leur impact sur le plasma.
Des chercheurs du CEA-Irfu ont participé, en collaboration avec l’Imperial College et l’University College London, au développement d’une nouvelle méthode d’analyse des données cosmologiques, combinant statistiques traditionnelles et outils d’IA. Cette approche pourrait améliorer notre compréhension de la matière noire et de l’énergie sombre, qui constituent 95 % du contenu de l’Univers, mais restent à ce jour parmi les plus grands mystères de la science.
Décrire précisément une impulsion laser ultracourte peut s’avérer complexe. Pour certaines impulsions lumineuses aux structures particulièrement complexes, plusieurs façons de définir leur « centre » coexistent, conduisant à des interprétations différentes de leurs propriétés physiques. Des chercheurs du CEA-Iramis ont proposé un cadre théorique qui réunit ces différentes approches et clarifie leurs conséquences.
Les matériaux antiferromagnétiques isolants sont prometteurs pour développer des composants capables de transporter et traiter l’information magnétique à haute fréquence et avec une faible consommation d’énergie. Restait à démontrer qu’elle pouvait y être transférée rapidement. Dans le cadre d’une collaboration, des chercheurs du CEA-Iramis ont montré qu’un courant de spin généré par une impulsion laser ultrabrève déclenche une dynamique magnétique térahertz, ouvrant la voie à une spintronique ultrarapide.
Des chercheurs du CEA-Iramis ont suivi, à l'échelle de la picoseconde, la manière dont l'énergie se propage dans le germanium après une excitation laser ultrarapide. En combinant plusieurs techniques expérimentales et des simulations numériques, ils révèlent comment les porteurs de charge, les vibrations du cristal et les contraintes mécaniques se succèdent pour dissiper cette énergie.
Un consortium de scientifiques, incluant des chercheurs de CEA-Irig, a mis au point un nouveau type de qubit dit « flopping mode » qui fonctionne en couplage avec des photons micro-ondes. S’il impose encore des limites de cohérence au spin, ce qubit permet de hautes performances grâce à une atténuation et un contrôle minutieux de son environnement.
Dans le cadre d'une collaboration, des chercheurs du CEA-Iramis ont réalisé la première démonstration entièrement optique d'un cristal temporel photonique, un système dont les propriétés optiques sont modulées périodiquement dans le temps par un champ électromagnétique. Cette avancée expérimentale, obtenue grâce à un métamatériau plasmonique fonctionnant aux fréquences térahertz, ouvre de nouvelles perspectives pour contrôler les interactions entre la lumière et la matière, ainsi que les pertes optiques.
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.
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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.