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Direction de la recherche fondamentale
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Institut
Directeur : Catherine Gilles-PascaudCEA Saclay
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.
Dans le cadre d’une collaboration internationale, des chercheurs des chercheurs du CEA-Iramis ont réalisé la première observation en temps réel des vibrations moléculaires de l’eau liquide avec une résolution temporelle de quelques femtosecondes. Cette étude ouvre une nouvelle voie pour explorer les mécanismes fondamentaux de transfert d’énergie dans les liquides et les solutions.
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.
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.
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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.