Départements de recherche

Nanosciences


Groupe Nanosciences

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Responsable

Frank PALMINO

Contexte

Le groupe Nanosciences est réparti géographiquement sur deux sites (Besançon et Montbéliard) et il est spécialisé dans la physico-chimie des surfaces et des interfaces.


Objectifs et Thématiques scientifiques

Le groupe développe quatre activités qui se décomposent comme suit :

Nanosciences : les activités du groupe allient à la fois des compétences en chimie de synthèse, en physique des surfaces et en microscopies champ proche. En fédérant ses compétences interdisciplinaires, il étudie les mécanismes de base de croissance d’auto-assemblages moléculaires sur des surfaces semi-conductrices et métalliques.

Nano-tribologie : cette activité étudie des phénomènes fondamentaux contrôlant le frottement et l'usure dans les microsystèmes, en utilisant une approche originale faisant intervenir des contacts nanométriques multi-aspérités plutôt que mono-aspérités.

Micropiles à combustible : activité effectuée dans la thématique "Nanostructures et nanochimie". Elle porte sur le développement de membranes hybrides composées d'un squelette inorganique en silicium poreux dans les pores duquel vient se greffer un gel organique portant des fonctions chimiques aptes à réaliser la fonction macroscopique désirée.

L’équipe a notamment développé comme méthode de caractérisation, la spectroscopie infrarouge, bien adaptée au silicium poreux qui est transparent dans cette gamme de rayonnement, afin de la rendre quantitative et permettre ainsi une mesure de la quantité de molécules présentes dans les pores de ce silicium.

Physique mathématique de l'information quantique : cette activité a d'abord concerné l'arithmétique et la géométrie de la commutation des observables (pour les qubits et qudits multiples du groupe de Pauli général) et des applications au calcul quantique. Des liens profonds ont été établis entre les qubits et la théorie de Riemann des nombres premiers, puis entre les paradoxes quantiques (de Bell et Kochen-Specker) et l'approche topologique et algébrique de Grothendieck dite des « dessins d'enfants ».


Savoir-faire

Le groupe Nanosciences se distingue de ses concurrents qui travaillent sur des surfaces de métaux nobles ou de carbone, car il souhaite que ses systèmes hybrides organiques-semiconducteurs soient compatibles avec les technologies développées autour du silicium.

Le groupe développe également des collaborations avec des acteurs reconnus dans les domaines de la simulation numérique ou des techniques spectroscopiques à basse température lorsque cela est nécessaire pour mener à bien ses travaux.