Physique Appliquée (PA)
Responsable de l’axe : Benoit JOUAULT
L’axe Physique Appliquée est basé sur trois orientations principales, réalisant les projets communs, multithématiques suivant :
1) Matériaux innovants, de la croissance aux études physiques.
Effectif : 11 chercheurs et professeurs, 1 ingénieur de recherche des équipes PV2D, QTNS et HYBR.
Ces activités s’appuient sur notre expertise reconnue en matière de croissance et/ou de caractérisation des matériaux. Ceux-ci incluent le graphène, le CIGS, le semi-conducteur à large bande interdite, les matériaux hybrides organiques-inorganiques et les verres d’oxyde. L’expertise acquise est utile pour les défis que représente la croissance de nouveaux matériaux, qui sont également une source d’échantillons pour les autres recherches dans l’axe PA.
2) Physique pour l’environnement et les applications dans le domaine de la santé.
Effectif : 10 chercheurs et professeurs, 3 ingénieurs de recherche provenant des équipes PV2D, QTNS, HYBR et TEST.
Cette recherche implique quatre équipes de l’axe, autour de plusieurs études physiques complémentaires liées à des problématiques environnementales et sanitaires.
Les questions environnementales sont abordées de manière complémentaire au sein de l’axe PA :
- Conversion de l’énergie solaire,
- Instrumentation pour l’agroécologie ;
- Détection et la séquestration des polluants.
Les activités de recherche sur les questions de santé couvrent un champ très large :
- Le développement d’une technologie permettant de préparer des empreintes tridimensionnelles et fonctionnalisées hautement spécifiques de biomolécules ;
- Synthèse et fabrication de supports microstructurés fonctionnalisés : dispositifs microfluidiques à usage biologique ou modèles pour la croissance de cellules souches musculaires longitudinales ;
- Développements de dispositifs optofluidiques à partir d’aérogels de silice pour la détection de molécules médicamenteuses ;
- Des études dans le domaine des verres bioactifs pour la réparation osseuse.
3) Transport quantique et spectroscopie térahertz.
Effectifs : 6 chercheurs et professeurs, 3 ingénieurs de recherche issus des équipes QTNS, METQ et TEST.
Plusieurs sujets de recherche actuels tels que la supraconductivité topologique, l’effet Hall quantique anormal (QHE) nécessitent le contrôle préalable et l’optimisation des propriétés optiques et électroniques des matériaux de Dirac et topologiques. Ce projet concerne la compréhension détaillée des états de cœur, de bord, de surface dans les matériaux topologiques et les semi-métaux de Dirac. Comme exemple de projet, on peut citer :
- L’effet Hall quantique (EHQ) en régime de courant alternatif, et l’inertie quantique ainsi que la capacité quantique associés à l’EHQ ;
- Les transitions de phases topologiques et l’effet Hall quantique de spin, obtenus par ingénierie de bande dans les semi-conducteurs III-V.
- L’émission cyclotron dans les matériaux de Dirac en régime de couplage fort.