Bâtiment IES
Bâtiment 5 Campus St Priest

Un détecteur en graphène pour les ondes térahertz

L'article "Terahertz Detection and Imaging using Graphene Ballistic Rectifiers" publié dans la revue Nano Letters sur des travaux menés conjointement dans les laboratoires IES et L2C, est en ligne. Voir l'article


Contact chercheur IES : Jérémie Torres

 

Etude publiée dans NANOPHOTONICS

Détection de molécules de vanilline par spectroscopie vibrationnelle exaltée à base de semi-conducteurs - Groupe NANOMIR

Cette étude, publiée dans le journal Nanophotonics, montre la détection de molécules de vanilline en très faible quantité (moins de 12 femto-gramme par antenne, figure de droite) déposées sur des résonateurs plasmoniques tout-semi-conducteur (figure gauche). L’intérêt de cette approche est de pouvoir développer des biocapteurs plasmoniques (ondes de surface résultant du couplage fort entre la lumière et les porteurs libres du métal) sur une plateforme utilisant les avancés de la technologie silicium. Des effets de forte anisotropie des antennes plasmoniques permettent de couvrir des grandes gammes spectrales en ajustant la polarisation de la lumière. Les facteurs d’exaltation de l’absorption des molécules de vanilline mesurés sont de 15 000. Il s’agit de la plus forte valeur rapportée pour des semi-conducteurs fortement dopés.

Lire la suite : Etude publiée dans NANOPHOTONICS

FOCUS : Groupe Energie et Matériaux (GEM)

Transports et grands réseaux d’énergie :
les matériaux et systèmes de conversion embarqués du futur

Les recherches menées par le groupe GEM portent sur la fiabilité des matériaux, composants et systèmes pour l’énergie électrique, avec deux domaines applicatifs que sont les transports (introduction massive de systèmes électriques dans l’aéronautique et l’automobile) et les grands réseaux d’énergie électrique (transport et distribution).
Est visée essentiellement la compréhension des phénomènes liés à la dégradation des matériaux et des composants, afin de proposer une évaluation des comportements en se projetant dans le futur.
Ces travaux s’articulent autour de deux axes thématiques :

  • les structures et les matériaux isolants soumis à de fortes contraintes
  • la fiabilité des systèmes d’énergie embarqués et les architectures de convertisseurs

« Structures et matériaux isolants soumis à de fortes contraintes »
Cet axe historique du GEM concerne les propriétés diélectriques des isolants solides. Il bénéficie d’une forte reconnaissance internationale, académique et industrielle, notamment grâce à la mise au point de méthodes d’étude des comportements diélectriques, directement adaptables sur composants et implantables sur site [1]. Sa dynamique est liée aux futurs réseaux d’énergie hautes tensions nécessaires pour transporter des fortes puissances sur de longues distances (« super-grids »), dont les principaux facteurs limitatifs sont les matériaux pour câbles et appareillages. L’étude et la compréhension des phénomènes permettant de mettre au point des nouveaux matériaux à hautes performances diélectriques constituent les objectifs principaux [2].

Dispositif de mesure des charges électriques pour câbles THT
à forte épaisseur d’isolant - Transferts dans l’industrie chez
General Electric à Stafford (UK)

Lire la suite : FOCUS : Groupe Energie et Matériaux (GEM)

Cyléone finaliste !

Cyléone est une start-up montpelliéraine hébergée à l’Institut d’Electronique et des Systèmes, créée par Guillaume Boguszewski en 2012. Cette start-up fait partie des 20 finalistes sur 156 ayant été sélectionnés à la suite de l’appel à projet d’EDF pour adopter une stratégie et une compétence en matière de démantèlement des sites nucléaires. Cyléone est ainsi reconnue pour ses capacités d’innovation et pour apporter des solutions innovantes rapides à ce projet.

Cyléone travaille en étroite collaboration avec le groupe Radiac de l’IES pour les recueils d’informations en environnement hostile.
 
 

Stephan Nicoulet, Directeur Général Cyléone, Guillaume Boguszewski, fondateur Cyléone
Jérôme Boch, Professeur, IES groupe RADIAC
Photo Jean-Michel Mart Midi Libre

"Une puce va permettre de mieux comprendre la maladie de Huntington"

Notre collègue Benoit Charlot, chargé de recherche au CNRS, participe à cette avancée technologique et médicale. Article publié dans "Sciences et Avenir"

 

Publication dans le journal Optica

Cette étude, publiée dans le journal Optica, permet d’apporter une vision microscopique des ondes (plasmons polaritons de surface) qui se propagent à l’interface d’empilements périodiques de fines couches métalliques (InAs dopé) et diélectriques (InAs non dopé) qu’on appelle aussi méta-matériaux hyperboliques. Ces méta-matériaux hyperboliques présentent un grand intérêt pour les applications en nano-photonique (réduction de taille des composants, exaltation de l’émission de photons, réfraction négative, …). La microscopie d’émission thermique en champ proche a permis d’avoir une image submicronique de ces méta-matériaux hyperboliques. A proximité de la surface (< 100 nm), leur nanostructuration conditionne leurs propriétés optiques. En revanche, à grande distance (> 100 nm), les métamatériaux hyperboliques peuvent être considérés comme des matériaux homogènes sans nécessité de prendre en considération leur nano-structuration. C’est le régime d’homogénéisation.

Ces travaux de recherche sont le résultat d’une coopération entre l’Institut d’Electronique et des Systèmes, le Laboratoire Charles Fabry et l’Institut Langevin.

Référence : Florent Peragut, Laurent Cerutti, Alexei Baranov, Jean-Paul Hugonin, Thierry Taliercio, Yannick De Wilde, and Jean-Jacques Greffet. Hyperbolic metamaterials and surface plasmon polaritons, Optica 4, 1409 (2017), https://doi.org/10.1364/OPTICA.4.001409

Prix du jeune chercheur de l'association SEE

Ce prix a été remis lundi 23 octobre 2017  à Mourad Jebli à Marseille dans les locaux du RTE par Jean-Hubert FELIX (représentant le RTE) et Alain TOUREILLE (anciennement professeur à l'IES).
Ce prix récompense un travail de 6 mois réalisé au sein du groupe GEM de l'IES. Il se poursuit dans le cadre d'une thèse au sein de notre laboratoire sous la direction de Jérôme CASTELLON, Thierry MARTIRE et Jean-Charles LAURENTIE.

 

 

Publication Nature Communications

“Piezo-generated charge mapping revealed through Direct Piezoelectric Force Microscopy”

Figure : composition 3D des propriétés du matériau : topographie, génération de charge (fA), et réponse électromécanique. La taille de l'image est de 30x15 micromètres.

Cette étude révèle la génération de charge à l'échelle nanométrique des matériaux piézoélectriques et ferroélectriques grâce à une nouvelle méthode de microscopie de force atomique (AFM) appelée « Direct Piezoelectric Force Microscopy  DPFM ». La nouveauté de la méthode est la possibilité de mesurer les charges générées par la force appliquée par une pointe AFM, en raison de l'effet piézoélectrique direct. Avec l'utilisation d'un amplificateur spécial fourni par Analog Devices, de minuscules quantités de charges générées peuvent être mesurées. L'amplificateur, de la famille des ADA4530, présente un très faible courant de fuite inférieur à 0,1 fA, ce qui permet de réaliserla première cartographie de charges piézogénérées des couches minces d’oxydes complexes piézoélectriques et ferroélectriques. Cette méthodologie a aussi l’avantage de pouvoir être utilisée simultanément avec des mesures standard de microscopie à force piézoélectrique. Ces travaux de recherche sont le résultat d’une coopération entre l’IES CNRS-UM (Adrien Carretero groupe M2A) et l’ICMAB-CSIC (groupes Nanoparticles and Nanocomposites et Scanning Probe Microscopy Laboratory). L'étude a donné lieu à un brevet européen et est actuellement en cours de commercialisation (device and method for mapping ferroelectric samples.  Andres Gomez, Marti Gich, Adrien Carretero-Genevrier, Teresa Puig, Xavier Obradors).

Reference: A.Gomez, M. Gich, A. Carretero-Genevrier, T. Puig, X. Obradors. Piezo-generated charge mapping revealed through Direct Piezoelectric Force Microscopy. Nature Communication DOI 10.1038/s41467-017-01361-2. (2017). http://www.nature.com/ncomms

Communiqués de presse :

https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=48408.php

http://www.icmab.csic.es/turning-the-microscope-upside-down-to-measure-the-piezoelectricity-of-materials-at-the-nanoscale

En savoir plus sur la thématique : Nanomatériaux à base d’oxydes fonctionnels pour la conception de nouveaux capteurs innovants (www.nanochemlab.com)

En savoir plus sur le groupe M2A

 

Soutenance Habilitation à Diriger les Recherches de Stéphane Blin : Composants & Systèmes Térahertz

Le jury sera constitué des membres suivants :
- Béatrice Cabon (rapporteur)INP (Grenoble)
- Juliette Mangeney (rapporteur)LPA (Paros)
- Marc Brunel (rapporteur)IPR (Rennes)
- Gilles FeugnetThalès TRT (Palaiseau)
- Arnaud GarnacheIES (Montpellier)
- Roland TeissierIES (Montpellier)
 
La présentation sera articulée autour de la cohérence et des systèmes photonique et térahertz.
Résumé des activités de recherche qui seront présentées :

La soutenance reflètera les travaux effectués autour de deux thématiques principales intitulées Lasers et métrologie optique et Composants et systèmes THz. Les recherches menées sur la thématique Lasers et métrologie se sont focalisés sur la réalisation et l’étude de lasers cohérents temporellement, sur des méthodes originales pour l’étude des modes transverses dans les fibres, sur des applications en métrologie laser (mesure de cohérence temporelle, mesure du facteur de Henry, perspective de mesure du taux d’émission spontanée), et sur des applications métrologiques (réseaux de capteurs acoustiques, gyroscope) avec des alternatives systèmes permettant d’améliorer la sensibilité des capteurs étudiés. Les recherches menées sur la thématique des Composants et Systèmes THz se sont portées sur l’étude des sources térahertz par photo-mélange, et des détecteurs pour communications haut-débit sur porteuse THz. En terme de sources, la réalisation et l’étude expérimentale d’une source laser bifréquence de haute cohérence émettant à 1 μm a été présentée, avec la démonstration originale d’un fonctionnement laser bifréquence robuste en régime continu, basé sur la coexistence simultanée de deux modes transverses de Laguerre-Gauss dans un lasers à semi-conducteur émettant par la surface en cavité externe verticale (VeCSEL) pompé optiquement. L’excitation d’une photodiode à transport unipolaire a permis la démonstration d’une émission THz cohérente et accordable (50 – 700 GHz). En terme de détecteurs pour les communications, nous avons démontré pour la première fois la faisabilité d’une communication à très haut débit sur porteuse THz à l’aide de transistors à effet de champ, avec un record de 8,3 Gbps en modulation directe avec 400 μW de puissance incidente, et une communication à 1,5 Gbps en configuration hétérodyne avec seulement 56~μW de puissance incidente. Les projets de recherche présentés consistent en l’étude de nouveaux photo-conducteurs couplés au VeCSEL bi-fréquence réalisé, avec des photo-conducteurs plasmoniques pour un gain en puissance THz, et/ou des réseaux de photo-conducteurs qui épousent la géométrie du faisceau transverse multi-lobe issu du VeCSEL, ce intra- ou extra-cavité, afin de pouvoir augmenter de plusieurs ordres de grandeur la puissance THz en sortie, et éventuellement offrir une émission pulsée. En termes de détecteurs pour les communications, l’étude de l’adaptation large-bande en entrée et en sortie du transistor est une priorité, afin de pouvoir respectivement augmenter la sensibilité du transistor avec une antenne et de permettre son intégration avec les circuits électroniques rapides à sa sortie. Enfin, des études plus exploratoires seront menées en spectroscopie térahertz pour l’agronomie, notamment à l’aide des sources et détecteurs développés, ce dans la continuité d’un projet exploratoire initié dans le cadre du Labex Numev.

Soutenance Habilitation à Diriger les Recherches de Stéphane Blin : Composants & Systèmes Térahertz (CST)

La soutenance aura lieu le lundi 2 octobre 2017 à 10h30,
à l'IES, Campus St Priest, Bât. 5, en salle 02/022 (Salle J.-P. Nougier).

L'IES Institut d'Electronique et des Systèmes UMR5214

CNRSUniversité de Montpellier


Annuaire IES - Contact - Intranet© - Cloud

Réservation - Webmail