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Nanofabrication par laser: des nanopiliers qui émergent du saphir

Les lasers femtoseconde sont connus pour permettre de la découpe extrêmement précise des matériaux ou texturer les surfaces. Une équipe de FEMTO-ST a réalisé une première mondiale, ouvrant une nouvelle utilisation de ces lasers.

Il s’agit de générer, avec une seule impulsion laser, des nanopiliers à haut rapport de forme sur le saphir, en déplaçant un grand volume de matière depuis l’intérieur du matériau vers la surface. Ces travaux sont publiés dans « Laser & Photonics Reviews » et mis en avant par CNRS Ingénierie.

Leur approche repose sur l'utilisation de faisceaux tubulaires, également appelés faisceaux de Bessel d'ordre supérieur, qui induisent une micro-explosion cylindrique dans le matériau. Selon l'intensité laser, cette micro-explosion permet de déplacer un nano-pilier hors du matériau (voir illustration) ou même de créer un nano-jet soumis aux instabilités hydrodynamiques, se figeant pour former des structures avec un rapport de forme élevé et des morphologies variées. Ces nano-piliers ont un diamètre typique de 800 nm et des hauteurs atteignant jusqu’à 15 µm.

Il est intéressant de noter que les structures obtenues sont cristallines. Ces nano-piliers pourront donc trouver des applications dans divers domaines tels que les métamatériaux, la mécanique, la santé, les capteurs, la photonique ou la phononique. D'un point de vue fondamental, ces résultats démontrent également la capacité à confiner l'interaction laser-matière à des échelles de l'ordre de la cinquantaine de nanomètres, même dans des régimes thermodynamiques extrêmes.

Voir l'actu CNRS Ingénierie

Contact : François Courvoisier

https://doi.org/10.1002/lpor.202300687

  • Des vibrations pour mesurer les microfibres optiques

    Les nanotechnologies ont miniaturisé les composants électroniques au point qu’ils nécessitent de nouveaux outils de mesure. Des chercheurs de FEMTO-ST et du laboratoire Charles Fabry proposent ainsi une nouvelle méthode précise et plus simple pour mesurer le diamètre de microfibres optiques grâce à des vibrations sonores.
    Ces travaux sont publiés dans la revue Optica et sont mis en avant par le CNRS

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  • Prix de la meilleure thèse 2016 du GdR Robotique

    Mohamed Taha Chikhaoui, Doctorant au sein de l'équipe MiNaRoB du département AS2M de FEMTO-ST, a obtenu le prix de la meilleure thèse 2016 du GdR Robotique pour un "Nouveau concept de robots à tubes concentriques à micro-actionneurs à base de polymères électro-actifs".

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  • Frontiers in Photonics Symposium

    Ce symposium organisé par FEMTO-ST mettra en vedette vendredi 24 novembre à Besançon l'intervention de deux scientifiques de renommée internationale et sera également l'occasion de rassembler des scientifiques, des post-doctorants et des doctorants autour du thème général de l'optique.

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  • Workshop MicroPhononics & applications

    Dans le cadre de son Labex ACTION, FEMTO-ST organise les 16 et 17 novembre un « workshop » sur la microphononique et ses applications, en collaboration avec le GdR META (« Métamatériaux acoustiques pour l'ingénierie »).

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  • Du concept de PHM à la maintenance prédictive 2

    Brigitte Chebel-Morello, Jean-Marc Nicod, Christophe Varnier du départment AS2M viennent de signer un nouvel ouvrage paru en ce mois de novembre 2017.

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  • Daniel Hissel lauréat de la Médaille Blondel 2017

    Le Jury du Comité Blondel a désigné Daniel Hissel, lauréat de l’édition 2017 de la Médaille Blondel pour ses contributions déterminantes à la conception et à la gestion de systèmes énergétiques utilisant l’hydrogène et les piles à combustible.

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  • UBFC lauréate du PIA 3 "Ecoles universitaires de recherche"

    Le projet "Ingénierie et innovation au travers des sciences physiques, des hautes technologies, et de l'interdisciplinarité" (EIPHI) est lauréat du PIA 3 " Écoles universitaires de recherche "
    Porté par Laurent Larger, directeur de FEMTO-ST, ce projet implique l'uB, l'UFC, l'UTBM et l'ENSMM, ainsi que le CNRS. Il s'appuie sur les écoles doctorales Sciences pour l'ingénieur (SPIM) et Carnot-Pasteur et sur les laboratoires FEMTO-ST et ICB.

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  • Des sons pour moduler la lumière à l'échelle nanométrique

    Les modulateurs acousto-optiques permettent de modifier l’intensité des ondes lumineuses grâce aux interactions entre le son et la lumière. Alors que ces systèmes avoisinent la taille d’une boite d’allumettes, des chercheurs de FEMTO-ST ont élaboré une théorie pour en concevoir à l’échelle nanométrique. Ces travaux sont publiés dans la revue Optica et sont mis en avant par l’institut INSIS du CNRS.

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  • Laurent LARGER en direct sur RFI !

    Pourquoi s’inspirer du cerveau pour les ordinateurs du futur ? Laurent Larger nous répond !

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  • Cédric DECROCQ obtient le "Louis and Edith Zernow award"

    Ce doctorant de l'équipe THERMIE (département Energie) a été récompensé lors de l'International Symposium on Ballistics.

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