Laboratoire Léon Brillouin

UMR12 CEA-CNRS, Bât. 563 CEA Saclay

91191 Gif sur Yvette Cedex, France

+33-169085241 llb-sec@cea.fr

BD diffusons les neutrons

Physique, chimie, nanosciences et matériaux autour des grands instruments
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  Physique, chimie, nanosciences et matériaux autour des grands instruments

L'objectif Utiliser les neutrons pour étudier les propriétés de la matière : c'est la mission du Laboratoire Léon Brillouin (LLB).

Physique de la matière condensée, étude par l’interaction rayonnement matière

Les grandes installations de l’IRAMIS, telles que les spectromètres de diffusion, de diffraction et les stations d’imagerie de neutrons du LLB ou l’accélérateur SIRIUS du LSI, sont particulièrement adaptées à l’étude des propriétés physiques de la matière condensée.

Ces études sont, en général, menées en collaboration étroite avec des laboratoires extérieurs qui maîtrisent la synthèse des matériaux. Elles peuvent concerner les propriétés structurales de la matière condensée (changement de phase, structure locale des liquides ou des matériaux), les propriétés magnétiques des solides, de transports électroniques, en particulier dans le cas de supraconducteurs ou des matériaux multi-ferroïques. Dans ces derniers cas, la capacité de pénétration des neutrons et le spin de ce dernier en font une sonde extrêmement riche de la matière.

 

Etudes environnementales par faisceaux d’ions

Comme les stations d’irradiation et d’études en ligne à base de faisceaux d’ions de l’IRAMIS sont ouvertes aux communautés nationales et internationales, un certain nombre d’études collaboratives y sont menées pour caractériser des matériaux naturels, tels que des roches volcaniques ou des éléments de comètes. De façon complémentaire, il est aussi possible d'analyser en laboratoire la réactivité de petites molécules ou d’agrégats sous bombardement ionique, afin de comprendre l'évolution de la matière dans les hautes couches de l’atmosphère ou dans l’espace interstellaire.

 
#11 - Màj : 10/10/2018
 

Le magnétisme est un domaine d’intérêt majeur, car combiné à l’électronique, il a modifié en profondeur notre vie quotidienne : sous forme de capteurs, d’actionneurs, de dispositifs nomades (téléphones, tablettes, ordinateurs portables), de matériaux aux capacités de stockage accrues pour l'enregistrement magnétique de toutes nos données informatiques., etc... A terme, calculs et ordinateurs quantiques révolutionneront peut-être encore nos sociétés.

Sur un plan plus fondamental, le magnétisme est un terrain de prédilection pour revisiter, voire aller au-delà des paradigmes de la physique de la matière condensée, la théorie de Landau des transitions de phase, et la théorie des liquides de Fermi. La théorie des transitions de phase est pourtant un concept d’une redoutable efficacité, d’une portée très générale en physique, créant des ponts avec la théorie des champs, la cosmologie, etc. Avec la notion de brisure spontanée de symétrie, la théorie des transitions de phase s’est avéré un outil puissant pour trier, classer et comprendre des modèles complexes. De la même manière, la théorie des liquides de Fermi est une théorie efficace permettant de traiter le rôle des interactions entre fermions. Ce modèle permet de décrire les propriétés de métaux quasiment comme celles d’un gaz d’électrons sans interaction, mais où les vrais électrons sont remplacés par des quasi-particules (électrons habillés par les corrélations). Toutefois, la physique d’aujourd’hui tente d’aller au-delà de ces concepts.


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