Quantip
Région Ile de France

Équipe
GALAXIES

Laboratoire

SOLEIL

Synchrotron SOLEIL
L’Orme des Merisiers
Départementale 128
91190 Saint-Aubin

Responsable

Jean-Pascal RUEFF

Membres permanents

  • James ABLETT

  • Denis CEOLIN

  • Dominique PRIEUR

  • Jean-Pascal RUEFF

Site Internet

Activité scientifique

La ligne de lumière GALAXIES est dédiée à la diffusion inélastique des rayons X (IXS) et à la photoémission de haute énergie (HAXPES). Ces techniques spectroscopiques sont des sondes puissantes des propriétés électroniques ou magnétiques des matériaux. La ligne de lumière est optimisée pour travailler dans le domaine en énergie de 2.3 à 12 keV avec une excellente résolution et un faisceau micro-focalisé. Les thématiques scientifiques abordées sur la ligne GALAXIES dans le domaine des matériaux quantiques comprennent notamment les systèmes corrélés, les matériaux 2D, les supraconducteurs, les hétérostructures d’oxydes, les systèmes magnétiques, le comportement en conditions extrêmes (haute pression) observés du point de vue des spectroscopies X de haute résolution.

SOLEIL, GALAXIES

© Jean-Pascal RUEFF, 2020.

Figure : Stations expérimentales RIXS et HAXPES sur la ligne GALAXIES au Synchrotron SOLEIL.

Équipe
Matière quantique

Laboratoire

Laboratoire de Physique et Matériaux

UMR 8213
10 rue Vauquelin
Paris 75005

Responsable

Arthur MARGUERITE

Membres permanents

  • Arthur MARGUERITE

  • Benoît FAUQUE

  • Kamran BEHNIA

Site Internet

Activité scientifique

Notre équipe étudie les différents états électroniques de la matière quantique à la fois pour des matériaux 2D et 3D. Nous nous efforçons de comprendre comment les interactions et les corrélations quantiques entre électrons modifient la propagation du courant électrique et du courant thermique. Les activités de l’équipe se décomposent en 2 approches complémentaires.

La première est le développement d’un microscope à sonde locale quantique, qui peut sonder, à basse température, de nombreuses propriétés des matériaux quantiques et des circuits quantiques à l’échelle de quelques nanomètres. Le détecteur quantique est un SQUID déposé à l’extrémité d’une fine pointe en quartz que l’on vient scanner à la surface d’un échantillon. Le SQUID peut être utilisé comme un magnétomètre, un thermomètre, comme une sonde à microscope à force atomique ou bien encore comme une pointe métallique amenant un champ électrique local pour réaliser de la microscopie de grille locale

La seconde approche consiste en l’étude de nouveaux matériaux quantiques à l’aide de mesure de transport de charge et d’entropie. Les matériaux étudiés vont des supraconducteurs non-conventionnels, comme les cuprates ou les métaux dilués, aux aimants quantiques du type Mn3X, en passant par les semimétaux de Weyl.

Équipe
Oxitronics

Laboratoire

Laboratoire Albert Fert

UMR 137
1, avenue Augustin Fresnel
94250 Palaiseau

Responsable

Manuel BIBES

Membres permanents

  • Manuel BIBES

  • Agnès BARTHELEMY

  • Lucia IGLESIAS

  • Isabella BOVENTER

Site Internet

Activité scientifique

L’équipe Oxitronics de l’UMPhy possède une solide expérience de la synthèse d’hétérostructures d’oxydes quantiques par dépôt par laser pulsé ou par pulvérisation et de l’étude de leurs propriétés structurelles, électroniques et magnétiques. L’équipe est l’un des pionniers et leaders internationaux de la recherche sur les matériaux multiferroïques et sur le contrôle électrique du magnétisme. Elle a également découvert l’effet de l’électrorésistance géante dans les jonctions tunnel ferroélectriques et a breveté leur utilisation comme synapses électroniques. Au cours des dix dernières années, l’équipe a intensifié ses activités sur les gaz d’électrons bidimensionnels à base d’oxydes qui présentent des mobilités électroniques élevées, sont supraconducteurs à basse température et possèdent un couplage spin-orbite accordable, qui peut être exploité pour convertir des courants de spin et de charge. L’équipe développe axctuellemtn de nouveaux axes de recherche pour explorer la physique de ces systèmes dans des dimensions réduites et dans le régime quantique, afin d’évaluer leur potentiel pour l’informatique quantique (qubits spin-orbite, Majorana zero-modes, etc).

© Manuel Bibes

Figure : Conversion spin-charge dans un gaz bidimensionnel LaAlO3/SrTiO3.

Équipe
Topological states in 2D materials (TOPO2D)

Laboratoire

Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies

UMR9001,
10 boulevard Thomas Gobert,
91120 Palaiseau, France

Responsable

Rebeca RIBEIRO

Membres permanents

  • Rebeca RIBEIRO 

  • Dominique MAILLY

Site Internet

Activité scientifique

Nous étudions les propriétés fondamentales des états topologiques observés dans les matériaux 2D, soit en tant que propriété intrinsèque, soit sous l’effet d’un champ externe. Nous combinons des techniques innovantes de fabrication d’échantillons avec des mesures de transport électronique à basse température pour comprendre l’origine physique et la manière de contrôler les phases topologiques. Nos activités de recherche se concentrent sur deux axes principaux : L’effet Hall quantique dans le graphène et les courants topologiques de spin et de vallée.

Équipe
Matériaux quantiques et topologiques

Laboratoire

Institut de Physique Théorique

UMR3681
Orme des Merisiers
CEA Paris-Saclay
F-91191 Gif-sur-Yvette Cedex

Responsable

Catherine PEPIN

Membres permanents

  • Catherine Pépin

  • Cristina Bena

  • Benjamin Wieder

  • Thierry Jolicoeur

  • Grégoire Misguich

Site Internet

Activité scientifique

Ce groupe de chercheurs s’intéresse aux matériaux quantiques à leurs propriétés topologiques, ainsi qu’à leurs propriétés de corrélations fortes. L’étude va de la classification des matériaux topologiques à l’étude de systèmes d’électrons corrélés ou encore la simulation de modèles jouets dans lesquels l’intrication est présente. Le problème à N corps quantique est l’un des thèmes étudiés par ce groupe de chercheurs.

© Catherine Pépin, 2022.

Figure : Représentation d’un défaut topologique de type skyrmion dans les matériaux quantiques.

 

 

Équipe
CASSIOPÉE

Laboratoire

SOLEIL

Synchrotron SOLEIL
L’Orme des Merisiers
Départementale 128
91190 Saint-Aubin

Responsable

François BERTRAN

Membres permanents

  • Patrick LE FEVRE

  • Chiara BIGI

  • William BRETON

  • François BERTRAN

Site Internet

Activité scientifique

Étude des propriétés électroniques et magnétiques des solides par photoémission résolue en angle (ARPES) et photoémission résolue en spin.