Séminaire Jorge Carbonell

Jorge Carbonell 
Université de Valence – (Espagne)
Le 02/07/2013 à 14h00, Salle du Conseil IEMN, LCI

« Metamaterial shells based on Radial Photonic Crystals : Theory and applications »

Prix Bloch 2013 décerné au Prof. Bahram Djafari-Rouhani

2nd International Conference on Phononic Crystals/Metamaterials, Phonon Transport & Optomechanics
June 2-7, 2013 – Sharm El-Sheikh, Egypt

 


The Bloch Prize honors the eminent Swiss physicist wtho among many contributions to wave mechanics and theoretical physics formulated the underlying theory for electron wave propagation in periodic media. His theory, known as Bloch theory, laid the foundation for other theoretical developments ultimately leading to a formal classification of all crystals into metals, semiconductors and insulators. In recent years, Bloch theory r e-emerged as the basic underlying mathematical condition for formulating the band structure of modern periodic material such as phononic and photonic crystals.

 

The 2013 Bloch Prize recipient is Professor Bahram Djafari-Rouhani who is honored for his invaluable contributions to the areas of « superlattices, phononic crystals, phonon-photon interactions, plasmonics, and other related areas « starting with papers that date back to the early 1 980s and extending to the present time.

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Séminaire Carlo Massobrio

Carlo Massobrio
CNRS, Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg
Le 13/06/2013 à 11h00, Salle du Conseil IEMN, LCI

« Dépôt de ferrocène sur une surface de cuivre : une étude à l’échelle atomique »

 

Abstract :

Nous décrivons le dépôt du ferrocène sur une surface de cuivre Cu (111), suivie par la déposition d’atomes métalliques (Cu, Fe, Co) sur la monocouche de Fe(C5H5)2. Nos simulations par dynamique ab-initio soit dans le cadre de la  fonctionnelle de l’énergie libre (FEMD) (Phys. Rev. Lett. 73, 2599 (1994)), soit par approche Born-Oppenheimer (Annalen der Physik 84, 457 (1927)) nous ont permis de comprendre la nature de l’interaction entre ferrocène et surface métallique. Il s’agit en effet d’une physisorption, possible seulement à basse température (T < 150 K). L’énergie de physisorption a pu être calculée en vertu d’une nouvelle mise à jour du code CPMD comportant les interactions de van der Waals selon la formule de Grimme (J. Comput. Chem. 27, 1787 (2006)). La valeur obtenue (120 meV) est en bon accord avec celle donnée par les expériences (140 meV). L’analyse de la structure électronique, et en particulier des états occupés (HOMO) et non-occupés (LUMO), montre la particularité du signal dI/dV obtenu par microscopie STM. Or, il se trouve que ce signal est caracterisé par un mélange cuivre-ferrocéne dans le cas de voltage négatif et par un signal presque exclusivement moléculaire lorsque l’on applique un voltage positif à l’échantillon.

 

Séminaire Beatriz Garcia Vasallo

Mme Beatriz Garcia Vasallo
Assistant-Professor at University of Salamanca
Le 01/07/2013 à 15h30, salle du conseil

« Monte Carlo model for design and optimization of advanced semiconductor devices »

Numerical simulations and theoretical models are particularly helpful when original design strategies of semiconductor devices are explored. When FETs are scaled down and/or high mobility semiconductors are used, electron transport becomes quasi-ballistic, and the most adequate numerical technique is the Monte Carlo model. We have developed a Monte Carlo simulator for the optimization of the transistors from a physical point of view, taking as a basis the knowledge of the internal microscopic processes. It accounts for ballistic and non-stationary transport, impact ionization and multiplication effects, and can predict the static, dynamic and noise behavior of the devices. Details and possibilities of our Monte Carlo approach will be presented at the seminar.

Une expérience spatiale pour mieux comprendre la solidification des alliages métalliques

Les expériences spatiales apportent une troisième dimension à la science de la solidification
Article parru dans la revue Physical Review Letters

 

Réseau cellulaire oscillant : observation en vue de dessus de l’interface solide-liquide (Expériences en microgravité dans le DECLIC-DSI / Alliage transparent modèle des alliages métalliques). Sur l’ensemble du réseau, les oscillations sont incohérentes mais dans des zones localement ordonnées, comme par exemple dans la zone encadrée où le réseau est hexagonal, des sous-réseaux oscillants présentant des relations de phase particulières apparaissent.

Les alliages métalliques dits de structure sont utilisés dans de nombreuses applications comme le génie civil ou les industries du transport. Les propriétés, en particulier mécaniques, de ces matériaux résultent des microstructures obtenues au cours de la solidification. Maîtriser le développement de la microstructure est donc essentiel pour obtenir des matériaux aux propriétés spécifiques. En outre, la solidification est un système modèle pour la formation de structures et leur organisation en réseaux, générique en physique des phénomènes hors équilibre. L’instabilité de l’interface solide-liquide en solidification dirigée d’alliages conduit au développement d’un réseau de cellules, alignées sur la direction de croissance, et de taille caractéristique de l’ordre de quelques dizaines ou centaines de microns. L’étude de la formation de ces réseaux sur terre dans des configurations tridimensionnelles est rendue difficile par la présence de convection dans le liquide qui transporte les éléments d’alliages et crée des inhomogénéités de concentration macroscopiques.

 

Dans le cadre d’un projet conjoint CNES-NASA (projet  DECLIC-DSI)*, un dispositif permettant d’observer in situ et en temps réel la formation des microstructures de solidification dans un échantillon de grandes dimensions a été réalisé par le CNES et installé dans la Station Spatiale Internationale pour éliminer les perturbations liées à la convection. Le projet DECLIC-DSI est le fruit d’une collaboration scientifique entre des chercheurs del’IM2NP (UMR CNRS 7334, Université d’Aix-Marseille), de Northeastern University (Boston) et de Iowa State University (Ames).

 

Dans un article récent de la revue Physical Review Letters, ces physiciens mettent en lumière une structure cellulaire présentant une dynamique oscillante de type “respiratoire” : les cellules se dilatent et se rétractent périodiquement. Ces oscillations ne sont généralement pas corrélées d’une cellule à l’autre du fait du désordre intrinsèque du réseau. Il arrive cependant que plusieurs cellules s’ordonnent localement pour former un réseau régulier et leurs oscillations s’organisent alors, comme par exemple sur le réseau hexagonal où trois sous-réseaux oscillent avec un déphasage de 120 degrés (cf. figure). A un instant donné, les cellules du sous-réseau le plus avancé inhibent les autres, mais les rôles s’inversent périodiquement. Ces résultats révèlent une forte interaction entre la structure du réseau et sa dynamique.

 

D’un point de vue plus général, les mécanismes de croissance de base identifiés ici peuvent être pertinents pour comprendre un large éventail de structures périodiques dans des systèmes extrêmement variés de la physique ou de la biologie. Par exemple, l’expression de trois gènes couplés s’inhibant mutuellement donne lieu à une oscillation similaire, ce qui est une illustration de l’universalité de la dynamique des systèmes non-linéaires.

* ce projet bénéficie du soutien de la Région PACA

 


En savoir plus :

Spatiotemporal Dynamics of Oscillatory Cellular Patterns in Three-Dimensional Directional Solidification. N.Bergeon, D.Tourret, L.Chen, J.M.Debierre,R.Guérin, A.Ramirez, B.Billia, A.Karma and R.Trivedi, Physical Review Letters (mai 2013)
Contact chercheur :

Nathalie Bergeon, Enseignant-chercheur, Maître de conférences Aix-Marseille Universiténathalie.bergeon@im2np.fr
Informations complémentaires :

  • Institut Matériaux Microélectronique et Nanosciences de Provence (Im2np) | CNRS | Aix-Marseille Université | Université du Sud Toulon Var
  • Department of Physics and Center for Interdisciplinary Research on ComplexSystems, NortheasternUniversity, Boston, Massachusetts, USA
  • Department of Materials Science and Engineering, Iowa State University, Ames, Iowa, USA
  • DECLIC à l’Im2np : www.im2np.fr/recherche/mca/DECLIC/index.html

En savoir plus sur le Projet DECLIC au CNES : Bernard Zappoli, Responsable des programmes de sciences de la matière, CNES bernard.zappoli@cnes.fr


 

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Visite du Pr. François BOONE de l’Université de Sherbrooke au Canada

Cette invitation entre dans le cadre de la mise en place d’un partenariat international sur les aspects recherche et formation entre les universités des Sciences et Technologies de Lille 1 et de Sherbrooke au Canada. Les laboratoires concernés sont le Centre de Recherches en Nanofabrication et en Nanocaractérisation (CRN2) à l’université de Sherbrooke (Canada) et l’Institut d’Electronique, de Microélectronique et Nanotechnologie (IEMN) à l’Université de Lille 1. Cette opération entre dans le cadre de l’UMI CNRS 3463 : Laboratoire Nanotechnologies et Nanosystèmes (LN2) qui a été créé en Juillet 2012, permettant ainsi de maximiser l’impact international des travaux de recherche en Amérique du Nord.

L’objectif est la conception et la fabrication de composants et de circuits basés sur l’arséniure de Gallium en utilisant les savoirs faire et les moyens complémentaires des deux laboratoires. Les activités en cours qui ont commencé en septembre 2012 ou sont en projet concernent plusieurs domaines :

– Conception de circuits en vue de leur fabrication. Il s’agit de mettre en place les modèles relatifs aux éléments actifs et passifs en vue d’être en mesure de concevoir des circuits de type MMICs.

– Réalisation de circuits MMIC à base de composants HEMT AlGaN/GaN et InAIN/GaN pour des applications en Puissance Hyperfréquence à 94GHz.

– Réalisation de circuits MMIC à base de composants HEMT AlGaN/GaN et InAIN/GaN pour des applications en Electronique de puissance.

Cette activité bénéficie d’un doctorant en cotutelle entre les deux laboratoires : Adrien CUTIVET qui a débuté ses travaux de thèse le 1er septembre 2012 dans le cadre d’un cofinancement université de Sherbrooke/Bourse Président de l’Université de Lille1. Les co-directeurs de thèse sont le Pr. François BOONE qui fait l’objet de cette invitation et le Pr. Jean-Claude De JAEGER. La visite de F. BOONE a pour but de travailler directement avec les chercheurs de l’IEMN et A. CUTIVET afin de mettre en place des modèles d’éléments passifs et actifs pour établir un design kit dédié à la conception de Circuits Intégrés Monolithiques de la filière Nitrure de Gallium ayant pour application l’amplification de puissance hyperfréquence en bandes Ka, V et W.

 

Contact: Jean-Claude De JAEGER

Emerging Quantitative Ultrasound Applications for Medical Diagnostics

Dr Michael OEZELLe Dr. Michael OELZE sera présent à l’IEMN et l’Ecole Centrale  de Lille les 12 et 13 juin prochains.  Enseignant-Chercheur au Bioacoustics Research Laboratory (BRL) de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign (UIUC), Michael OELZE est un spécialiste de l’imagerie ultrasonore quantitative des tissus biologiques. Il effectue actuellement un séjour de recherche en France en tant que boursier Fullbright.

Il donnera un séminaire sur ce sujet le jeudi 13 juin 2013 à 10h dans l’amphithéâtre du Laboratoire Central de l’IEMN : « Emerging quantitative ultrasound applications for aedical diagnostics: From assessing liver disease to diagnosing cancer to real time monitoring of therapy »

Le réseau national des centrales de technologie: un service de prototypage de micro et nano objets

Un réseau, à disposition de tous ceux qui ont besoin de réaliser des micro ou nano objets vous invite à une journée d’information et d’échanges pour vous informer sur les possibilités d’accès aux ressources technologiques du réseau de recherches technologiques de base (RTB),

le Vendredi 29 mars 2013, de 10h à 16h au Laboratoire Central de l’IEMN à Villeneuve d’Ascq.

Venez :

  • DECOUVRIR ou REVOIR nos centrales de technologie,
  • INITIER une collaboration scientifique ou technologique,
  • EVALUER si l’accès à nos centrales peut vous intéresser

La journée annuelle des utilisateurs (actuels ou futurs) du réseau RTB est un rendez-vous national de l’ensemble des communautés académiques et industrielles (PME, Start-up, Grands Groupes) intéressées par les micro- et nanotechnologies. Grâce au soutien de l’ANR, ce réseau présente aujourd’hui un ensemble d’équipements et de savoir-faire au meilleur niveau international

Réseau RENATCH

 Cette journée est une opportunité pour :

  • VISITER une des centrales du réseau
  • APPROCHER le monde des nanosciences
  • DECOUVRIR nos réalisations obtenues en partenariat avec des académiques, des PME, des start-up, des industriels, …
  • CONNAITRE nos conditions d’accès, nos formations, …
  • ECHANGER sur vos projets et savoir si nous pourrions vous aider à transformer votre idée en composant ou dispositif.

La matinée sera consacrée à une présentation du réseau national des grandes centrales (RENATECH CNRS et CEA-Leti) et des projets technologiques phares réalisés récemment en partenariat scientifique ou industriel. Nos « utilisateurs » actuels vous feront part de leur expérience du réseau et des résultats obtenus. Les moyens et compétences technologiques du réseau ainsi que ses modalités d’accès seront détaillés.

L’après-midi sera consacré à une visite des installations et à des discussions/débats.Vous pourrez rencontrer nos chercheurs, ingénieurs et techniciens, ainsi que les responsables de l’accueil des projets d’utilisateurs extérieurs.

Modalités d’inscription (inscription gratuite) :

Pour vous inscrire, merci de renvoyer avant le 15 mars les informations ci-dessous par courriel à la centrale technologique de votre choix :

1. Nom, Prénom, Organisme/Entreprise, Adresse complète

2. Domaine/Thématique d’intérêt (ex. photonique,électronique, etc.)

3. Participera (i) au déjeuner (ii) à la visite de la salle blanche (OUI/NON)

Une confirmation d’inscription vous sera retournée avec le programme détaillé et les modalités d’accès.

Contact:

– A Lille, contacter l’IEMN (plateforme@iemn.univ-lille1.fr)

– En Ile de France, les centrales de l’IEF et du LPN seront présentées sur le site de Marcoussis (Anne.Talneau@lpn.cnrs.fr)

– A Besançon, contacter FEMTO-ST (servicecommunication@femto-st.fr)

– A Grenoble, contacter soit le LTM / CNRS (thierry.chevolleau@cea.fr), soit le LETI / CEA (thierry.billon@cea.fr)

– A Toulouse, contacter le LAAS (mplana@laas.fr)

Sites web :

 

L’IEMN recrute

Un Enseignant/Chercheur – CEM et télécommunications et un Enseignant/Chercheur – Electronique performante à partir de matériaux 2D

Un PostDoc Technology Process, MEMS/NEMS, EM and Mechanical simulations (COMSOL) et un PostDoc Hight frequency flexible electronics

-> Consultez les profils 

ExCELSiOR Seminar Cycle – Nano-FTIR : Infrared spectroscopic chemical identification of materials at nanoscale

 – « The NeaSNOM Microscope »
– « Nano-FTIR: Infrared spectroscopic chemical identification of materials at nanoscale »
by Dr. Andreas HUBER from Neaspec GmbH

F. Huth1,2, A. Govyadinov2, S. Amarie1, W. Nuansing2, A.J. Huber1, F. Keilmann3, and R. Hillenbrand2,4.
1 Neaspec GmbH, Martinsried, Germany; 2 CIC Nanogune Consolider, Donostia-San Sebastian, Spain; 3 Dept. of Physics and CeNS, Ludwigs-Maximilians-Universität, Garching, Germany; 4 IKERBASQUE, Basque Foundation for Science, Bilbao, Spain. andreas.huber@neaspec.com

Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy is an established technique for characterization and recognition of inorganic, organic and biological materials by their far-field absorption spectra in the infrared (IR) fingerprint region. However, due to the diffraction limit conventional FTIR spectroscopy is unsuitable for nanoscale resolved measurements.
We recently applied the principles of FTIR to scattering-type Scanning Near-field Optical Microscopy (s-SNOM) [1]. s-SNOM employs an externally-illuminated sharp metallic tip to create a nanoscale hot-spot at its apex which greatly enhances the near-field interaction between the probing tip and the sample. The light backscattered from the tip transmits the information about this near-field interaction to the far zone where the FTIR spectra can be recorded. The result is a novel nano-FTIR technique, which is able to perform near-field spectroscopy and imaging with nanoscale resolution.
Here we demonstrate Fourier-transform infrared nano-spectroscopy (nano-FTIR) based on a scattering-type scanning near-field optical microscope (s-SNOM) equipped with a coherent-continuum infrared light source. We show in that the method can straightforwardly determine the infrared absorption spectrum of organic samples with a spatial resolution of 20 nm. Corroborated by theory, the nano-FTIR absorption spectra correlate well with conventional FTIR absorption spectra, as experimentally demonstrated with PMMA samples (Fig. 1). Nano-FTIR can thus make use of standard infrared databases of molecular vibrations to identify organic materials in ultra-small quantity and at ultrahigh spatial resolution. As an application example we demonstrate the identification of a nanoscale PDMS contamination on a PMMA sample.

 

 

Fig. 1: In the topography image (left), a small sample contaminant (B) can be found next to a thin film of PMMA (A) on a Si substrate (dark region). In the mechanical phase image (middle) the contrast already indicates that the particle consists of a different material than the film and the substrate. Comparing the nano-FTIR absorption spectra at the positions A and B (right panel) with standard IR databases reveals the chemical identity of the film and the particle.

We envision that nano-FTIR will become a powerful tool for chemical identification of nanostructures, for investigating local structural properties (i.e. defects, strain) of crystalline and amorphous nanostructures, as well as for non-invasive measurement of the local free-carrier concentration and mobility in doped nanostructures.

[1] F. Huth, M. Schnell, J. Wittborn et al, Nat. Mater. 10, 352 (2011).
[2] S. Amarie, P. Zaslanky, Y. Kajihara et al, Beilstein J. Nanotechnol. 3, 312 (2012).
[3] F. Huth, A. Govyadinov, S. Amarie et al, Nano Lett 12, 3973 (2012).

www.excelsior-ncc.eu