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Blocage de Coulomb à haute température

Alina Pascale-Hamri, Sorin Perisanu, Arnaud Derouet, Catherine Journet, Pascal Vincent, Anthony Ayari et Stephen Purcell (équipe Physique des Nanostructures et Emission de Champ) viennent de publier un article intitulé “Ultrashort single-wall carbon nanotubes reveal field-emission Coulomb blockade and highest electron-source brightness” dans la revue Physical Review Letters. Cet article a été sélectionné par les éditeurs comme suggestion de lecture (Editors' suggestion) et a été retenu pour une actualité de l’Institut National de Physique du CNRS.

Dans cet article l’étude de nanotubes de carbone monofeuillet a montré la persistance du blocage de Coulomb jusqu’à des températures de 1100 K, bien au-delà des records précédents limités à température ambiante, ce qui peut relancer des applications escomptées du blocage de Coulomb pour le stockage d’information. De plus, les courants importants observés,  associés à la très petite taille de l’émetteur, font de ces nanotubes les sources d’électrons ayant la plus haute brillance [9*1011A/(str*m2*V)], 100 fois supérieure à la meilleure valeur déjà présentée. Ces sources d’électrons  associent des propriétés de haute brillance, nécessaire pour la microscopie électronique, et de haute cohérence combinée à la possibilité de contrôle de la statistique d’arrivée des électrons, propriétés intéressantes pour la spectroscopie moléculaire ultrarapide par diffraction d’électrons.

 


 

Vers le contrôle des propriétés rédox de nanoparticules à base de fer

 V. Dupuis, G. Khadra et F. Tournus (équipe Nanostructures Magnétiques) viennent de publier un article intitulé "Mixing Patterns and Redox Properties of Iron-Based Alloy Nanoparticles under Oxidation and Reduction Conditions" dans la revue Chemistry of Materials.

Les nanoparticules à base de fer peuvent être utiles en tant que catalyseurs pour différents processus industriels, c'est pourquoi il est important de bien comprendre leur activité et leur stabilité dans un environement réactif. Dans ce travail, des nanoparticules bimétalliques de FePt, FeRh et FeAu préparées par voie physique à l'ILM et triées en taille ont été étudiées par spectroscopie de rayons X (synchrotron BESSY à Berlin) in situ, sous atmosphère de O2 ou H2 jusqu'à 400°C.
Les mesures de photoémission X (XPS) et d'absorption X (XAS) ont montré que l'interaction fer-métal noble affecte la stabilité et la structure de l'oxyde de fer, ainsi que la façon dont les deux constituants de l'alliage se mélangent. Ces résultats permettent de clarifier le rôle du métal noble sur les propriétés d'oxydo-réduction des particules bimétalliques à base de fer.

 


 

Vers une physique moléculaire à l’échelle attoseconde 

 

F. Lepine (équipe Dynamique des Etats Excités) vient de publier, en collaboration avec des collègues du Max-Born Institute à Berlin, un article intitulé "Attosecond molecular physics: fact or fiction?" dans la revue Nature Photonics.


La physique moléculaire attoseconde est un domaine naissant de la photophysique dans lequel la dynamique des charges dans les molécules peut être observée en temps réel à l’échelle de 10-18s. A ces échelles de temps les effets les plus fondamentaux de la mécanique quantique, tel que la corrélation électronique, ont un rôle prédominant, et déterminent la manière dont les électrons se meuvent dans la matière. Le groupe DYNAMO de l’ILM a contribué aux premières réalisations expérimentales en physique moléculaire attoseconde pompe-sonde. Cet article de revue fait le point sur ce domaine qui n'existe que depuis quelques années et met en évidence les recherches actuelles menées notamment à Lyon.

 


 

L'iLM au Musée des Beaux Arts

 

Dans le cadre des nocturnes du Musée des Beaux Arts, plusieurs chercheurs de l'iLM et un chercheur du LMI participent aux ateliers et conférences proposés le vendredi 4 avril 2014 de 18h à 22h : Les couleurs ont la parole.

  • conférence : Les pigments en peinture : couleurs éternelles ou éphémères? avec Anne Pillonnet, Davy Carole et Muriel Charrière, médiatrice culturelle.
  • médiation Lumière sur l’Impressionnisme : avec Anne-Marie Jurdyc, Cécile Le Luyer, Brigitte Prével, Christine Martinet et Florence Manin, médiatrice culturelle devant le tableau Charing Cross Bridge, la Tamise, de C. Monet
  • médiation L’outremer : une couleur luxueuse avec Amina Bensalah-Ledoux, Gilles Ledoux, Estelle Homeyer, Noémie Butin et Claire Beyssac, médiatrice culturelle, devant le tableau La Circoncision du Gerchin.

 

Dynamique des nanobulles générées par des nanoparticules chauffées

 

Julien Lombard, Thierry Biben et Samy Merabia (équipe Modélisation de la Matière Condensée et Interfaces) viennent de publier un article intitulé "Kinetics of nanobubble generation around overheated nanoparticles" dans la revue Physical Review Letters.


L'interaction entre un laser puissant et une nanoparticule entourée d'eau permet de génerer des nanobulles de vapeur, comme il a été montré par des expériences récentes. Ces nanobulles ont notamment des applications biomédicales, et peuvent être utilisées pour tuer des cellules cancéreuses. Dans cet article, les auteurs ont étudié à l'aide de simulations la cinétique de formation des nanobulles. Ils ont montré que suivant l'énergie du pulse laser, le temps d'apparition des nanobulles peut être très long, en regard des temps de diffusion thermique dans l'eau, à cause de la résistance thermique d'interface entre la nanoparticule et l'eau. Ces temps longs permettent d'optimiser le transfert d'énergie entre le laser, la nanoparticule et l'eau, et fournissent des conditions idéales pour la croissance des nanobulles.

 


 

Quand des évènements lents  nécessitent des mesures rapides

 

Menka Stojanova, Loïc Vanel et Osvanny Ramos (équipe Liquides aux Interfaces) ont publié, avec S. Santucci de l'ENS Lyon, un article intitulé High frequency monitoring reveals aftershocks in subcritical crack growth dans la revue Physical Review Letters. 

La rupture sous-critique d’un matériau hétérogène a une dynamique similaire à celle des séismes, avec une fissure qui se propage d’une façon lente et intermittente, en une successsion d’évènements ayant une énergie distribuée en loi de puissance. Grâce à des mesures acoustiques synchronisées avec de l’imagerie, les auteurs ont poussé cette similitude plus loin en détectant la présence de répliques dans des expériences de fracturation. Les deux méthodes de mesure conduisent à des exposants différents. Néanmoins, lorsque les évènements acoustiques sont cumulés sur des échelles de temps plus grandes, l’exposant de la loi de puissance évolue (figure : trait rouge) et la même statistique est retrouvée lorsque les échelles temporelles des deux méthodes coïncident. Cette différence résulte de la présence de corrélations temporelles (répliques) à des échelles de temps (~1ms) non détectables par l’imagerie (zone grise). Ce résultat, qui a été validé après avoir artificiellement enlevé les corrélations temporelles (trait bleu), montre qu’une analyse basse fréquence peut mener à une valeur erronée de l’exposant, cette valeur étant déterminante pour la prédiction des événements catastrophiques. 

 

 


 

Matthias HILLENKAMP lauréat d'un Chaire Française dans l'Etat de São Paulo

 

Matthias Hillenkamp, chercheur dans l'équipe "Agrégats et Nanostructures" de l'ILM, a obtenu récemment une Chaire du programme "Chaire Française dans l’Etat de São Paulo" pour son projet d'étude de nanoparticules bi-métalliques.  Il se rendra deux mois à l'Université de Campinas au Brésil cet été.

Ce projet collaboratif avec le Brésil vise à caractériser de manière expérimentale des nano-particules Fer-Or et en particulier à comprendre et décrire en détail l'évolution des propriétés structurales, magnétiques et optiques de ces particules en fonction de leur taille et composition chimique. Les échantillons seront fabriqués et étudiés, en France et au Brésil, via des méthodes complémentaires (microscopie électronique, magnétométrie, spectroscopie optique, mesures de diffraction sur synchrotron ...)

Ce projet fait partie d'une collaboration Franco-Brésilienne qui a par ailleurs reçu l'appui de la fondation brésilienne “Science Without Borders”. 

 


 

Frédéric CAUPIN nommé "Outstanding Referee" par l'American Physical Society

Fréderic Caupin, Professeur dans l'équipe "Liquide aux Interfaces" de l'ILM a récemment reçu le titre honorifique d' "Outstanding Referee" de l'American Physical Society (APS).

L'American Physical Society nomme chaque année un petit nombre d' "Outstanding Referees" : une manière de reconnaître le mérite de ces chercheurs et de leur exprimer sa gratitude pour leur activité d'évaluation des manuscrits, garante de la haute qualité scientifique de ses journaux

Sur un total de quelques 60 000 referees actifs de par le monde, environ 150 sont sélectionnés chaque année pour la qualité, le nombre et l'investissement que représentent leurs rapports. La liste des 143 chercheurs nominés en 2014, issus de plus de 50 pays dont les Etats-Unis, l'Allemagne, le Canada, l'Espagne, le Royaume-Uni et la France, est disponible sur le site de l'APS.

 

(adaptation de l'annonce de l'APS)

 


 

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