Il est bien connu que le magnétisme dans les atomes et les molécules provient du spin et du moment angulaire des électrons. Les recherches menées au cours des deux dernières décennies ont confirmé cette relation pour les solides également. Dans les agrégats, dont la taille se situe entre celle des molécules et celle des solides, la contribution du magnétisme orbital n'a attiré l'attention que récemment, notamment grâce à leurs propriétés plasmoniques.
Ce travail démontre, pour la première fois, la faisabilité de générer un magnétisme orbital induit par la lumière dans des agrégats métalliques plasmoniques. L'étude théorique ab-initio explore la dynamique quantique du transfert du moment angulaire d'un champ lumineux polarisé circulairement vers le système électronique, donnant lieu à un moment magnétique orbital dépendant du temps via l'effet Faraday inverse (IFE). La prise en compte explicite d’une description atomiquement précise des agrégats a permis de comprendre l'influence de la structure électronique d'un métal donné, ainsi que d'identifier la contribution inégale des électrons ayant un nombre qunatuique azimutal différent. Les simulations ont également montré que l'excitation à l'énergie plasmonique peut induire une magnétisation orbitale dans un agrégat métallique en quelques dizaines de femtosecondes, soit une vitesse au moins deux ordres de grandeur plus rapide que celle de la commutation magnétique dans les matériaux actuels.

Un aérogel scintillant permettant des mesures en temps réel et avec une excellente sensibilité de certains gaz radioactifs, essentielles pour surveiller le bon fonctionnement des centrales nucléaires, vient d’être mis au point. Cette méthode propose une alternative à la fois plus rapide et plus économique que les méthodes actuelles, souvent complexes et coûteuses. 
La technologie est basée sur un mélange gaz-solide. Elle repose sur la synthèse d'un aérogel d'environ un centimètre d'épaisseur et de quelques centimètres de diamètre, à partir de nanoparticules de matériaux scintillants dont la taille est de l'ordre de 5 nanomètres. Ce composite possède une structure ultraporeuse, semblable à une éponge, constituée à seulement 15 % de solide tout en étant transparent. Cette architecture singulière permet aux gaz de diffuser avec une grande facilité. Lorsque le gaz pénètre dans la cuvette à scintillation et entre en contact avec l'aérogel, celui-ci convertit l'énergie produite par l'émission d'électrons lors de la désintégration des radionucléides en lumière visible. Ce flash lumineux est aussitôt capté par un système de détection ultrasensible, capable de mesurer chaque photon quasi instantanément. Les rendements de détection obtenus sont de 20 % pour le tritium et de presque 100 % pour le krypton. Cette nouvelle approche de détection de gaz radioactifs permet d’envisager un large déploiement de capteurs dédiés à la surveillance des activités nucléaires civiles. 

Le saphir est déjà utilisé aujourd’hui dans le détecteur à ondes gravitationnelles cryogénique japonais KAGRA. Bien que prometteur sur papier, certains problèmes quant à son utilisation en tant que substrat subsistent encore, notamment concernant son absorption optique a 1064 nm. Une absorption optique trop forte mène a une réduction de la puissance du laser pour éviter d’introduire plus de chaleur dans le miroir que ce qui peut être extrait. Cependant, une puissance de laser plus faible augmente le bruit quantique, ce qui réduit la sensibilité totale du détecteur.
Dans cette publication, les auteurs ont obtenu une absorption record de 11ppm/cm et démontrent la possibilité de produire du saphir avec des absorptions de moins de 50 ppm/cm de manière contrôlée et répétée, ainsi que l’origine de cette absorption.

Une compréhension quantitative et détaillée des mécanismes physiques régissant le transfert de chaleur aux échelles macro et nanométriques est essentielle pour la gestion thermique, le refroidissement des dispositifs, l'optimisation de la conductivité thermique et en science fondamentale. Un paramètre clé dans ce contexte est la résistance thermique d'interface (ou TBR pour Thermal Boundary Resistance), appelée également résistance de Kapitza. La TBR est la résistance qui ralentit le flux de chaleur à l'interface entre deux matériaux à des températures différentes. Bien que les simulations théoriques et numériques de la TBR soient abondantes, les mesures expérimentales sont extrêmement difficiles et rares. Cela est néanmoins devenu essentiel pour toutes les applications et les avancées fondamentales.
Les chercheurs de l'iLM ont réussi à extraire la valeur quantitative de la TBR à l'interface entre le carbone et l'eau en utilisant la spectroscopie optique résolue dans le temps. Ils ont appliqué cette technique pour observer le refroidissement ultrarapide (échelles de temps des picosecondes à nanosecondes) de nanotubes de carbone multiparois dispersés dans l'eau, après leur chauffage ultrarapide avec des impulsions optiques femtosecondes. L'analyse fine de la dynamique de refroidissement permet d'extraire la résistance thermique d'interface. Singulièrement, les expériences ont révélé que la TBR est réduite d'un facteur cinq (améliorant ainsi le transport thermique) lorsque des groupes hydroxyle (-OH) sont liés de manière covalente à la surface du carbone.