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Nanoparticules, nanostructures, nanomatériaux


L’un des enjeux actuel de la nanophysique reste l’élaboration contrôlée, reproductible et transposable à l’échelle industrielle de matériaux nanostructurés. L’un des problèmes fondamentaux s’articule sur la capacité de déterminer a priori les caractéristiques de l’architecture finale à partir de paramètres contrôlables. Ce préalable à tout développement technologique repose sur une compréhension puis une maîtrise des mécanismes de base gouvernant cette élaboration et ouvre ainsi la possibilité d’une véritable ingénierie à l’échelle nanométrique i.e. nano-engineering.

La contribution de notre équipe à cette problématique s’appuie sur la fabrication de nanostructures par dépôt d’agrégats préformés, comme un moyen alternatif à la gravure lithographique, à la manipulation atome par atome, ou aux techniques chimiques de fabrication de nanoparticules (colloïdes, radiolyse). L’objectif fondamental est de permettre l’élaboration de dispositifs formés de nano-objets identiques et organisés. Dans cette approche, les briques élémentaires sont des agrégats et leur autoassemblage par auto-organisation critique détermine les propriétés finales du dépôt.

La théorie de l’auto-organisation critique est une théorie de la complexité qui permet d’étudier les changements brutaux du comportement d’un système. Certains systèmes complexes (ici, des nanostructures), composés d’un nombre important d’éléments (ici, des nanoparticules, les agrégats) en interaction dynamique, évoluent vers un état critique, sans intervention extérieure. L’amplification d’une petite fluctuation interne peut mener à un état critique et provoquer une catastrophe (au sens de changement de comportement d’un système, par exemple ici la morphologie des nanostructures résultantes) permettant de faire émerger des propriétés innovantes (ici, celles des nanomatériaux).

De plus, cette auto-organisation étant liée de manière étroite et critique à l’interaction entre les agrégats et la surface, la problématique peut être également inversée et offrir ainsi au travers des agrégats de véritables sondes pour une caractérisation fine des états de surfaces. 

Equipe Nano3

Pierre BILLAUD, Sakina BENREZZAK, Chloé GELLER, Nouari KEBAILI, Alain SARFATI, Gaylord TALLEC

Alumni - Anciens membres

Charlotte ALIBERT : Après avoir obtenu son Master 1 Physique Fondamentale à l’université Paris Sud avec mention, elle a effectué un stage au sein de notre équipe à l’interface entre la physique et la (...)

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