Matériaux avancés et optique
Advanced Materials and Optics
Animateur scientifique : A. Pillonnet
Scientific coordinator: A. Pillonnet
L’axe relie la science des matériaux et la recherche des processus optiques et vibrationnels, visant le développement de méthodes analytiques et de dispositifs de pointe pour la photonique, la phononique, la transition énergétique et les arts.
Matériaux. La conception de structures modèles favorise l’exploration de nouveaux phénomènes et stimule l’innovation. L’axe développe des procédés physiques et chimiques d’élaboration de matériaux, passifs ou actifs, sous forme de cristaux, céramiques, films et métastructures. L’étude physico-chimique des matières est menée lors de leur synthèse et sous sollicitations thermiques, mécaniques, électriques ou électromagnétiques.
Photonique, Phononique, Énergie. Les processus optiques et vibrationnels sont au cœur des recherches de l’axe, incluant en particulier la plasmonique, l’optique non linéaire, la luminescence, l’optique guidée et chirale. Ces recherches génèrent le progrès et l’innovation dans les sources de lumière, les lasers, les systèmes d’imagerie, les sondes et capteurs.
L’axe mobilise son expertise pour la transition énergétique, en travaillant sur la conversion, le stockage et le transport de l’énergie, ainsi que sur la photochimie et les matériaux durables.
La compréhension des processus physiques conduit au développement de méthodes analytiques telles que l’imagerie élémentaire (LIBS), les spectroscopies pompe-sonde, chirale, électronique et vibrationnelle (Raman, Brillouin, infra-rouge), la colorimétrie, ainsi que les mesures de transport thermique et électrique. Ces méthodes, in situ ou embarquées, répondent à des enjeux pour la recherche scientifique et appliquée, l’art et le patrimoine.
This research axis brings together materials science and the study of optical and vibrational processes, with the aim of developing advanced analytical methods and cutting-edge devices for photonics, phononics, energy transition, and the arts.
Materials. The design of model structures fosters the exploration of new phenomena and drives innovation. This axis develops physical and chemical processes for the fabrication of passive and active materials in the form of crystals, ceramics, films, and metastructures. Physico-chemical studies are conducted during material synthesis and under thermal, mechanical, electrical, or electromagnetic stimuli.
Photonics, Phononics, Energy. Optical and vibrational processes are a central focus of the research activities, notably including plasmonics, luminescence and nonlinear, guided, and chiral optics. These studies generate progress and innovation in light sources, lasers, imaging systems, probes, and sensors.
The axis also applies its expertise to the energy transition, addressing energy conversion, storage, and transport, as well as photochemistry and sustainable materials.
Understanding physical processes leads to the development of analytical methods such as elemental imaging (LIBS), pump–probe, chiral, electronic, and vibrational spectroscopies (Raman, Brillouin, infrared), colorimetry, and thermal and electrical transport measurements. These in situ or onboard methods respond to key challenges in fundamental and applied research, as well as in the fields of art and cultural heritage.