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Structures Kagomé pour les technologies quantiques
Les technologies quantiques ouvrent des perspectives prometteuses mais elles nécessitent le développement de nouveaux matériaux aux propriétés remarquables.
Contexte :
Le graphène Kagomé est un matériau fascinant, constitué d'un réseau de triangles de carbone qui forment une structure en treillis. Il attire l'attention des scientifiques pour ses propriétés électroniques particulières, comme la présence de bandes plates et de points de Dirac, qui peuvent donner naissance à des phénomènes quantiques surprenants, notamment des états magnétiques exotiques et une forte corrélation électronique. Cependant, son caractère naturellement semi-conducteur empêche un contrôle précis de ses propriétés avec un champ électrique, limitant ainsi son potentiel pour des applications en électronique et en spintronique.
Résultats obtenus :
Les chercheurs (de l’école Polytechnique de Montréal – CANADA, de l’Université de Bâle - SUISSE et issus de FEMTO-ST) ont réussi à modifier le graphène Kagomé en introduisant des radicaux π – des sites où un électron reste non apparié, créant ainsi des états magnétiques localisés. Pour cela, ils ont synthétisé une version modifiée du graphène Kagomé contenant des groupes carbonyle (C=O), puis ils ont exposé cette structure à de l’hydrogène atomique, avant de chauffer l’ensemble pour transformer ces groupes en radicaux CH. Des analyses précises, menées par microscopie à force atomique et spectroscopie tunnel, ont confirmé la formation de ces états magnétiques et de nouveaux états électroniques situés à des énergies très basses.
Perspectives :
Ces avancées ouvrent des perspectives prometteuses pour la fabrication de matériaux quantiques avancés. En maîtrisant la densité et la distribution des radicaux, il pourrait être possible de concevoir des dispositifs capables de manipuler le spin des électrons à l’échelle nanométrique, une avancée clé pour les technologies de spintronique et les futures applications en informatique quantique. Les prochaines étapes consisteront à perfectionner la technique pour créer un graphène Kagomé entièrement fonctionnalisé, tout en explorant les interactions entre ces nouveaux états électroniques et des phénomènes comme la supraconductivité.
Références :
Les travaux sont publiés dans la revue ACS Nano dont ils font la couverture du numéro de février 2025.
On-Surface Synthesis and Characterization of Radical Spins in Kagome Graphene
Rémy Pawlak, Khalid N. Anindya, Outhmane Chahib, Jung-Ching Liu, Paul Hiret, Laurent Marot, Vincent Luzet, Frank Palmino, Frédéric Chérioux, Alain Rochefort, and Ernst Meyer
DOI: 10.1021/acsnano.4c15519
Article accessible en accès ouvert à https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c15519?ref=PDF
Contacts :
Dr Frédéric CHERIOUX, frederic.cherioux@femto-st.f
Dr Rémy PAWLAK, remy.pawlak@unibas.ch
Paper prize lors de la conférence internationale VPPC 2014
Lors de la conférence internationale IEEE « Vehicule Power and Propulsion Conference » qui s’est déroulée à Coimbra au Portugal du 27 au 30 octobre 2014, l’équipe Systèmes Hybride et Systèmes Pile à Combustible »du département Energie de FEMTO-ST a remporté le « Paper Prize » pour son article intitulé « Gestion d'énergie d'un véhicule électrique hybride en fonctionnement dégradé »
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Best Paper Award pour proposer l’interopérabilité des systèmes de communication des armées
L’article présenté fin octobre à Rome par une équipe de FEMTO-ST/ Département Informatique des Systèmes Complexes, a reçu le prix du meilleur article scientifique lors de la conférence européenne du Wireless Innovation Forum. Les résultats présentés portaient sur l’application des méthodes de génération de tests à partir de modèles formels pour vérifier la conformité au standard du logiciel embarqué dans ces équipements, permettant d’assurer ainsi leur interopérabilité.
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Yannick Lefier, vainqueur de la Grande Battle de FEMTO-ST !
Vulgariser ses travaux de recherche avec humour et en moins de 3 minutes. C’est le défi dans lequel se sont lancés huit doctorants de FEMTO-ST qui se sont affrontés à coups de « supers pouvoirs » au cours de cette édition 2014 de la fête de la science. Après une première épreuve qui s’est déroulée à l’UFR-STGI de Belfort, le 9 octobre dernier devant 130 lycéens, Yannick Lefier s’est imposé lors de la finale qui a eu lieu le 12 octobre à Besançon avec 30 % des votes du public pour la présentation de ses travaux en optique… déguisé en grand maître de la lumière karatéka !
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Un nouveau mode de diffusion de la lumière dans de minuscules fibres optiques
Des chercheurs de l'institut Femto-ST en collaboration avec des collègues du Laboratoire Charles Fabry viennent de découvrir un nouveau mode de diffusion de la lumière dans de minuscules fibres optiques 50 fois plus fines qu'un cheveu ! Ce phénomène, qui varie selon l'environnement de la fibre, pourrait être exploité pour concevoir des capteurs innovants et ultra-sensibles. Ces travaux sont publiés le 24 octobre 2014 dans la revue Nature Communications.
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Congrès CETSIS - 27-29 octobre 2014
Besançon accueille le congrès CETSIS 2014 du 27 au 29 octobre 2014. Il se déroule essentiellement autour de démonstrations réelles de travaux pratiques et de projets et de tables rondes et accueillera des enseignants, enseignants-chercheurs, doctorants, industriels de toute la France et de pays francophones.
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Visite du Premier ministre, Manuel Valls, à FEMTO-ST
Accompagné de Mme Najat Vallaud-Belkacem, Ministre de l'Éducation nationale, de l'Enseignement supérieur et de la Recherche, et Mme Geneviève Fioraso, Secrétaire d’Etat à l’Enseignement supérieur et à la Recherche, le Premier Ministre Manuel Valls est venu découvrir, lundi 29 septembre à Besançon, les recherches menées au sein de l’institut et apprécier les développements technologiques réalisés au sein de notre salle blanche.
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Prix spécial du Jury sur le salon MICRONORA
Un microrobot développé par une équipe de recherche de FEMTO-ST pour améliorer la chirurgie laser des cordes vocales a reçu le prix spécial du jury sur le salon MICRONORA
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Départagez de jeunes chercheurs dans "la grande Battle de FEMTO-ST"
A l'occasion du dixième anniversaire de FEMTO-ST, le laboratoire et l'Université de Franche-Comté organisent un concours original...une battle de jeunes chercheurs, un combat scientifique et technique avec comme armes des "super pouvoirs" sortis du laboratoire.
Retrouvez les sur le site de Besançon TV du 20 septembre au 11 octobre 2014 pour visionner leur portrait et vidéo et soutenir votre favori
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L’entreprise FOR-AGE fait appel à l’expertise de FEMTO-ST
Pour optimiser les déplacements des professionnels de santé, une PME de Saint Vit (25),éditrice de solutions informatiques, fait appel à l'expertise de FEMTO-ST en modélisation pour identifier un algorithme de calcul performant, développer un prototype permettant de démontrer la preuve de concept et tester le solveur de tournées en situation réelle.
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Première occupante dans le nouveau bâtiment de recherche de FEMTO-ST à Besançon
Deux ans et demi après la pose de la première pierre, le nouveau bâtiment de recherche de l’institut FEMTO-ST vient d’accueillir sa première occupante, Joëlle Berthelot, son hôtesse d’accueil.
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