Dans le groupe PHYSIQUE, nous étudions les couches minces, les structures hétéro et périodiques, les biomolécules individuelles ou assemblées et les matériaux 0D/1D/2D de grand intérêt pour les percées technologiques en électronique, optique, acoustique, opto-électronique et nanotechnologie. Nous combinons la recherche théorique et expérimentale dans plusieurs directions :

– Structure et propriétés dynamiques des matériaux

Thermodynamique et physico-chimie des systèmes nanostructurés, des agrégats macromoléculaires et des biomolécules à température et pression finies et sous contraintes mécaniques/chimiques, au moyen de simulations informatiques. Les phénomènes étudiés vont de la relaxation des contraintes dans des systèmes épitaxiaux fortement désadaptés, de l’ordonnancement supramoléculaire à l’adhésion interfaciale et à l’agrégation, en passant par la mécanique microscopique et les dommages causés par les radiations dans les biomolécules.

– Transport, propriétés optoélectroniques et études théoriques des nanostructures semi-conductrices.

Croissance et caractérisation structurelle des nanostructures sur divers substrats. Études spectroscopiques expérimentales et théoriques des nanostructures semi-conductrices de dimension zéro (0D) afin d’évaluer leurs propriétés électriques, électroniques, optiques et photovoltaïques au niveau des nanoparticules individuelles, y compris les propriétés de transport à basse température des nanofils III-V et des sondes à balayage (STM, AFM/EFM/KPFM). Étude théorique de la structure, de l’électronique et du transport thermique des nanostructures 1D présentant un intérêt pour les dispositifs électroniques ultimes.

– Phoniques/phoXoniques, plasmoniques et nano-acoustiques dans les matériaux micro et nanostucturels.

Théorie de la propagation des ondes acoustiques dans les dalles cristallines phononiques et de l’interaction phonon-photon dans les cavités et les guides d’ondes phoXoniques. Propagation théorique et filtrage des polaritons plasmoniques de surface dans les guides d’ondes métal-isolant-métal ; résonance plasmonique de surface localisée de réseaux de nanostructures pour des applications de biodétection. Caractérisation mécanique expérimentale sur des films minces et vibrations d’objets nanométriques à l’aide de l’acoustique picoseconde.

– Histoire de la physique et des sciences et technologies appliquées

Recherche des fondements historiques des sciences, des méthodes et de la pensée scientifique. Périodes : Antiquité, début/naissance de la science moderne, 18e-21e. Disciplines : Physique, Physique-Mathématiques, Physique-Chimie, Logique. Domaines principaux : Histoire de la physique | Histoire des sciences appliquées et de la technologie | Science-Société | Epistémologie historique de la science | Histoire intellectuelle et des idées | Histoire comparée. Sujets historiques, non limités à : Modélisation de la relation physique-mathématiques | Approches mathématiques de la physique | Sciences appliquées et machines | Galileo-Newton | Carnots | Faraday-Maxwell | Rayonnement du corps noir et MQ | Nanotechnologie | Organisation et structures logiques.

Le groupe PHYSIQUE est organisé en six équipes :

• Physique des Ondes, Nanostructures et Interfaces [EPHONI].
• Électrostatique et physique des nanostructures
• Nanomatériaux et matière molle [NAMASTE].
• Nanoacoustique
• Physique des nanostructures et dispositifs quantiques
• Histoire de la physique et des sciences appliquées et de la technologie [HOPAST].

Le groupe PHYSICS développe ses expériences et ses activités de nanofabrication dans le cadre des installations de sondes à balayage et des salles blanches de l’IEMN.