1. Physique de la matière condensée

Chaire: Prof. Laura Heyderman, Prof. Henrik Rønnow

 

Cette section rassemble les chercheurs qui explorent de nouvelles propriétés de la matière condensée. De nombreuses méthodes expérimentales et théoriques sont ainsi mises en œuvre pour créer de nouveaux matériaux, les caractériser et comprendre leurs comportements.

Les connaissances à l’échelle des atomes obtenues sur ces matériaux, ainsi que leurs propriétés électroniques, magnétiques et optiques sont les pierres angulaires de la compréhension de leur comportement à différentes échelles temporelles.

Le comportement des matériaux inclut la supraconductivité, l'ordre magnétique, la polarisation ferroélectrique, réflectivité et les propriétés élastiques. Ceux-ci sont d'importance capitale dans le domaine de l’innovation, et les connaissances obtenues peuvent être utilisées pour concevoir et créer des objets de haute technologie qui jouent ensuite quotidiennement un rôle important dans nos vies.

En effet, la physique de la matière condensée est un domaine très vaste et comprend les phénomènes semiconducteurs et supraconducteurs, l’optique, la photonique, la mécanique, la plasmonique et les matériaux (multi-) ferroïques, qui peuvent être étudiés dans un grand nombre de systèmes différents tels que les métaux, les céramiques, les nanostructures ou nanomatériaux, et inclut également l’étude des surface et des interfaces.

Tout comme les domaines d’étude, les méthodes de caractérisation de ces matériaux sont extrêmement variées et se révèlent parfois d’une grande complexité. Des expériences ont ainsi lieu en laboratoire mais aussi dans des centres de recherche de grande envergure, et souvent avec le soutien de travaux théoriques.

 

Autres organisations actives dans le domaine

NCCR MARVEL
NCCR MUST
NCCR QSIT
Société Suisse de Cristallographie (SSCR)
Société Suisse de la Science Neutronique (SSSN)

 

[1] Technologie quantique programmable: En repositionnant un à un des atomes de Xe, des états de points quantiques couplés peuvent être programmés pour définir différents états électroniques.
[2] Domaines ferroélectriques induits par la contrainte dans une couche mince de 50 par 50 micromètres carrés de SrMnO3, observés par un microscope à force électrostatique.
[3] Nanostructure tridimensionnelle créée par lithographie laser et observée grâce à la tomographie synchrotron à rayon-x.
[4] Skyrmions magnétiques chiraux (à droite), à une température proche de la température ambiante, observés grâce à la diffusion neutronique (gauche).

Crédits images:
[1] S. Nowakowska et al., Small 12, 3757 (2016)
[2] C. Becher et al., Nature Nanotechnology 10, 661 (2015)
[3] C. Donnelly et al., Phys. Rev. Lett. 114, 115501 (2015)
[4] Y. Tokunaga et al., Nat. Commun. 6, 7638 (2015)