Les oratrices et orateurs en quelques mots
Conférences plénières :
Marie-Paule Besland Institut des Matériaux Jean Rouxel, Université de Nantes
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Guillaume Cassabois Université de Montpellier (Laboratoire Charles Coulomb)
Le nitrure de bore hexagonal est un cristal exceptionnel. A la fois semiconducteur à grand gap et cristal 2D, il est l'objet d'études fondamentales et d'applications dans des domaines extrêmement variés. Matériau naturellement hyperbolique dans l'infrarouge, nouvelle plateforme pour les technologies quantiques, couche sacrificielle pour la fabrication de dispositifs flexibles, matériau actif pour l'émission dans l'UV profond, détecteur de neutrons... autant de facettes originales et inattendues pour un cristal bien connu, dont l'intérêt a été complètement renouvelé il y a une dizaine d'années par la synthèse de cristaux de haute qualité. Après une thèse au Département de Physique de l'Ecole Normale Supérieure (Laboratoire Pierre Aigrain) puis un post-doctorat au Max-Born Institute à Berlin, Guillaume Cassabois a été Maître de Conférences à l'Université Pierre et Marie Curie. Depuis 2009, il est Professeur à l'Université de Montpellier (Laboratoire Charles Coulomb). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Annie Colin ESPCI Paris
Shear thickening corresponds to an increase of the viscosity as a function of the shear rate. It is observed in many concentrated suspensions in nature and industry: water or oil saturated sediments, crystal-bearing magma, fresh concrete, silica suspensions, cornstarch mixtures. By developing new experimental procedures based on quartz-tuning fork atomic force microscopy, we have measured the pairwise frictional profile between particles suspended in a solvent. We report a clear transition from a low-friction regime, where pairs of particles support a finite normal load, while interacting purely hydrodynamically, to a high-friction regime characterized by hard repulsive contact between the particles and sliding friction. Critically, we show that the normal stress needed to enter the frictional regime at nanoscale matches the critical stress at which shear thickening occurs for macroscopic suspensions. Our experiments bridge nano and macroscales and provide long needed demonstration of the role of frictional forces in discontinuous shear thickening. Annie Colin est professeur à l'ESPCI, Paris et responsable de l'équipe Matériaux innovants pour l'énergie à l'Institut Pierre Gilles de Gennes ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
La matière active est composée de particules ou agents auto-propulsés, vivants ou non (bactéries, oiseaux, colloïdes janus, gouttes nageuses, grains marcheurs, robots, …etc..). Ces systèmes hors-équilibre à l’échelle de leur composants élémentaires présentent des phases et transitions de phase inédites et impossibles dans les systèmes à l’équilibre. En particulier on y observe une transition de condensation du type liquide-gaz, en l’absence de forces attractives entre les constituants, et une transition de mise en mouvement collectif, présentant un ordre à longue portée. En pratique une assemblée de particules actives est le plus souvent soumise à la compétition de ces deux phénomènes. Il résulte de cette compétition la possibilité de nombreuses formes d’organisation collective, que nous cherchons à décrire, prévoir, utiliser. Olivier Dauchot, directeur de recherche au CNRS, et directeur du laboratoire Gulliver, à l’ESPCI a fait sa thèse au CEA-Saclay. Il a étudié de nombreux phénomènes hors équilibre, tels que la transition vers la turbulence, les écoulements granulaires, les systèmes vitreux, le mélange chaotique, et la matière active. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Gilles Patriarche Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N) à Palaiseau
Les nanotechnologies font appel à des matériaux cristallins de taille nanométrique qui peuvent être élaborés par différentes techniques. Comprendre et contrôler la formation de ces nanocristaux représente un enjeu majeur pour maîtriser leurs propriétés et atteindre ainsi une fonctionnalité donnée. Pour sonder et étudier leur morphologie, leur structure cristalline ou leur composition chimique, la microscopie électronique en transmission (MET) constitue une technique de choix. En effet, ces analyses MET peuvent être menées à l’échelle atomique. Parmi les méthodes d’élaboration de semi-conducteurs ou de métaux, l’épitaxie par jets moléculaires, qui offre un excellent contrôle de la croissance cristalline, n’avait jusqu’alors jamais été mise en œuvre dans un microscope électronique en transmission opérationnel. Grâce à de nouveaux développements instrumentaux réalisés dans le cadre du projet de microscope NanoMAX, nous avons pu observer en temps réel et à l’échelle atomique la formation de nanofils d’arséniure de gallium (GaAs). Ces nanofils croissent à partir de jets de gallium atomique et d’arsenic moléculaire dirigés vers une fine membrane chauffante, transparente au faisceau électronique du microscope. La membrane est recouverte de nanoparticules d’or qui catalysent la croissance des nanocristaux. Avec cette préparation, les couches atomiques du réseau cristallin se construisent une à une, à l’interface entre le nanofil et la gouttelette de catalyseur. Frederic Pincet laboratoire de physique de l’ENS à Paris Les cellules sont des matériaux mous à la fois complexes et dynamiques mêlant de nombreux réseaux d’interactions entre molécules et/ou membranes. Ces interactions induisent parfois des changements topologiques contrôlés dans les membranes. Par exemple, lors de la transmission de l’information entre neurones, des membranes doivent fusionner pour libérer les neurotransmetteurs. Cette fusion requiert le franchissement en moins d’une milliseconde d’une barrière d’énergie qui ne serait spontanément franchie grâce à l’agitation thermique qu’en plus d’une heure. Comment les protéines impliquées peuvent apporter suffisamment vite et au moment voulu l’énergie nécessaire à franchir cette barrière reste mal compris et est une des questions sur lesquelles travaille Frédéric Pincet. Frédéric Pincet est directeur de recherche au CNRS et travaille au laboratoire de physique de l’ENS à Paris où il est responsable, avec Christine Gourier, de l’équipe Mécanismes Moléculaires Membranaires. Malgré une formation éloignée de la biologie (M2 de physique des liquides, agrégation de mathématiques), il s’est orienté vers la physique du vivant. Il a, depuis une dizaine d’années, une collaboration étroite avec une équipe de biologiste à Yale (New Haven, USA) où il est invité 3 mois par an. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Guido Pupillo Laboratoire de physique quantique (ISIS, strasbourg)
Guido Pupillo est professeur (PRCE) à l’université de Strasbourg et directeur du Laboratoire de physique quantique à l’Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (ISIS). Actuellement, ses domaines de recherche principaux concernent les propriétés des systèmes quantiques à plusieurs corps avec des interactions à longue portée et les applications de l'électrodynamique quantique de cavité à des problèmes de transport dans des milieux désordonnés. Il a obtenu son PhD en physique à l’université du Maryland (États-Unis) et au National Institute of Standards and Technology en 2005. Jusqu’à 2011, il a travaillé en tant que chercheur à l’université d’Innsbruck et à l’Académie autrichienne des sciences, où ses recherches se concentraient principalement sur les molécules froides en interaction, les atomes de Rydberg et les gaz quantiques dipolaires. Il a rejoint l’université de Strasbourg en 2011. Il a reçu de plusieurs distinctions, dont une ERC Grant et le prix Guy Ourisson. Depuis 2019, il est membre senior de l'Institut Universitaire de France.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Marie-Ingrid Richard CEA Grenoble . Marie-Ingrid Richard est chercheuse au CEA-Grenoble au sein de l’Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG). Elle est également scientifique visiteur sur la ligne de lumière ID01 de l’Installation Européenne de Rayonnement Synchrotron (ESRF). Ses recherches actuelles se concentrent sur l’étude de la structure des nano-matériaux en cours de réaction/opération grâce au développement de nouvelles techniques de diffraction des rayons X : acquisition rapide de figures de pôles, diffraction X sous nano-faisceau focalisé et diffraction cohérente (résonante) des rayons X. Elle a obtenu sa thèse en physique de la matière condensée à l’Université Joseph Fourier (Grenoble, France) en 2007. Elle a utilisé des dispositifs de pointe pour l’étude in situ de la croissance de nano-matériaux sous faisceaux X à l’ESRF et à l’Advanced Photon Source (APS-USA). De fin 2008 à fin 2019, elle a travaillé à l’Université d’Aix-Marseille et au laboratoire IM2NP en tant que maître de conférence sur la caractérisation structurale de nanostructures. Récemment, elle a rejoint le CEA-Grenoble pour poursuivre ses travaux de recherche. Elle est lauréate d’un projet européen ERC qui vise à imager en trois dimensions la structure de nano-catalyseurs en cours de réaction. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Pierre Seneor
La spintronique a pour objectif d’apporter et d’explorer de nouvelles solutions pour l’électronique basse consommation de demain en se concentrant sur la recherche, la compréhension et l’exploitation de nouveau mécanismes physiques au-delà de ceux habituellement disponibles. Elle a récemment été mise en avant pour une nouvelle génération de mémoires ultrarapides et efficaces (MRAM...) mais aussi pour ses approches post-CMOS (logique de spin, calcul stochastique, neuromorphique et quantique…). Très récemment un domaine de recherche en plein essor à la frontière entre spintronique, matériaux 2D et systèmes moléculaires a ouvert des perspectives nouvelles, passionnantes et inattendues en termes de fonctionnalités et de performances pour les dispositifs spintroniques.
Pierre Seneor est professeur à l'Université Paris-Saclay et chercheur à l’Unité Mixte de Physique CNRS/Thales. Après avoir obtenu son doctorat de l'Ecole Polytechnique sous la direction de A. Fert, en 2000, il a ensuite effectué un post-doc au California Institute of Technology (Caltech) avant de revenir en France à l’Unité Mixte de Physique CNRS/Thales et au département de physique de l’université Paris-Sud (maintenant Paris-Saclay) ou il est depuis 2003. Il a été membre de l‘Institut Universitaire de France. Il s’intéresse principalement aux propriétés exotiques du transport électronique et de spin en basse dimensionnalité : systèmes à électron unique, moléculaires, matériaux 2D…
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Conférences semi-plénières :
Sylvain Bertaina est chargé de recherche à l’Institut Matériaux Microélectronique et Nanoscience de Provence ou il co-dirige l’équipe Magnétisme. Il est spécialisé dans l’étude des matériaux par Résonance du Spin Electronique. Il étudie plus particulièrement les propriétés de cohérence quantique dans la résonance magnétique : étape indispensable à la réalisation d’un qubit de spin. Le but de ses recherches est d’étudier les systèmes non conventionnels et non décrits par les modèles standards. Ainsi, il s’intéresse à la réalisation, le contrôle et la communication des qubits de grands spins (appelé qudits) et de fermions fortement corrélés (soliton-qubit). Sylvain Bertaina a effectué sa thèse sur la dynamique magnétique dans les chaînes de spins quantiques à l’université d’Aix Marseille III sous la direction d’Anatoli Stepanov, puis un premier séjour post-doctoral de 2005 à 2007 au Laboratoire Louis Néel (CNRS) et à l’INAC (CEA) sur la dynamique quantique cohérente des terres rares puis des aimants moléculaires. Après un second séjour post doctoral de 2007 à 2008 au National High Magnetic Field Laboratory de Tallahassee (USA) sur la construction d’un spectromètre RPE à ultrabasse température, il intègre le CNRS (section 03) en 2008 à l’Institut Matériaux Microélectronique et Nanoscience de Provence. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Sabrina Carpy a effectué une thèse en Mécanique des fluides au sein du laboratoire d’études aérodynamiques (actuellement institut Pprime) dans l'opération « Dynamique et transferts instationnaires ». Elle est actuellement Maître de conférences à l'Université de Nantes et co-responsable du thème Mondes Glacés au Laboratoire de Planétologie et Géodynamique. Les travaux de Recherche qu'elle mène sont axés sur l’étude des transferts d’énergie et de matière lors du changement de phase des réservoirs fluides, avec comme domaine d’application l’évolution morphodynamique des surfaces glacées ou granulaires soumises à un changement de phase. Sa démarche scientifique intègre des observations grâce aux satellites artificiels en orbite autour des corps planétaires, des modélisations d’écoulement avec transport et/ou échange, des expérimentations analogiques, des études de stabilité du lit sédimentaire ou substrat sous influence d’un écoulement. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Luca Costa Centre de Biologie Structurale de Montpellier
Luca Costa développe des nouvelles techniques de microscopies à sonde locale (SPM) et schémas opérationnels pour étudier des interfaces biologiques et la structure/assemblage des nanomatériaux aux interfaces souples. Il a couplé la microscopie à force atomique (AFM) à plusieurs techniques complémentaires telles que la diffusion et diffraction de surface par rayons X autour des lignes de lumière ou la microscopie confocale et spectroscopie de fluorescence (FCS et FLIM). De formation physicien et chargé de recherche au CNRS, ses intérêts naturellement interdisciplinaires couvrent plusieurs disciplines scientifiques, de la physique à la chimie/biochimie et biologie cellulaire. L'imagerie à haute résolution des interfaces souples comme les interfaces liquide/liquide ainsi que les membranes biologiques et cellulaires et leur dynamique et remodelage sont les objectives de sa recherche. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Julien Dervaux est physicien de la matière molle au Laboratoire Matière et Systèmes Complexes à l'Université de Paris. Au sein de l'équipe Dynamique des Systèmes Hors d'Equilibre, il s'intéresse plus particulièrement aux mouvements collectifs dans les suspensions de micro-organismes photosynthétiques tels que les algues ou les cyanobactéries. Il travaille également sur la mécanique des milieux élastiques, vivants ou synthétiques, et en particulier sur les interactions entre gouttes liquides et matériaux hautement déformables. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
The research work of Fabrice Gerbier investigates the properties of quantum matter using dilute gases of ultracold atoms. Progress in atomic physics and quantum optics enabled to produce samples of such gases very close to the absolute zero temperature (in a temperature scale ranging roughly from the nano- to the microKelvin), where their properties are collective and dominated by the interplay between interactions and quantum statistics. Fabrice Gerbier carried out his PhD at Institut d'Optique in Palaiseau (now IO-GS) under the supervision of Alain Aspect and Philippe Bouyer. He investigated the thermodynamic properties of ultracold Bose gases and the emergence of phase fluctuations in a quasi-one-dimensional geometry. After defending his PhD in 2003, he joined the group of Immanuel Bloch at the university of Mainz (now LMU/MPQ in Munich) to explore various aspects of the superfluid-Mott insulator transition observed in optical lattices, periodic arrays of traps mimicking for neutral atoms the periodic ionic potential felt by electrons in solids. Since 2005, he is a permanent researcher at CNRS and has worked in the Bose-Einstein condensates group at Laboratoire Kastler Brossel. At LKB, FG is involved in two experimental projects. The first project (with Jean Dalibard) uses sodium atoms to study antiferromagnetic spinor condensates and to generate entangled states of many atoms. The second project (initiated with Jérôme Beugnon and also involving Raphaël Lopes) uses laser-dressed gases of ytterbium atoms in optical lattices and aims to emulate various types of quantum matter, e.g. to realize synthetic orbital magnetism or strongly-correlated quantum Hall systems. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Jacky Even is Professor at INSA Rennes engineering school since 1999. He received a PhD in Physics from the University of Paris VI in 1992. He was assistant professor at the Physics Department of Rennes University. In 1999, he created FOTON’s (UMR 6082) simulation team at INSA, to study semiconductors from the atomistic level to optoelectronic devices, initially for optical telecommunications and later on for silicon photonics. Understanding the physical properties of hybrid and all-inorganic metal-halide perovskites is his major theme since 2010, jointly developped with CTI/ISCR (UMR 6226) in Rennes and laboratories in US. Those materials have recently demonstrated great potential for low-cost optoelectronic technologies, including light emitting and photovoltaic devices, raising in turn many fundamental issues in Physics and Materials Science. Among those, this class of materials offers innate heterostructures and low-dimensional nanostructures with great structural and chemical versatility, i.e. a natural playground to investigate effect of dielectric and quantum confinements. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Walter Kob Laboratoire Charles Coulomb, Montpellier
Walter Kob received his PhD in 1989 in theoretical Physics at the University of Basel (Switzerland). After a postdoc at the Department of Chemistry at Stanford University, he became in 1994 an assistant professor at the Department of Physics at the University of Mainz in Germany. In 2000 he accepted a full professorship at the University of Montpellier, France. There he became the head of the Laboratoire des Verres and subsequently of the Laboratoire des Colloides, Verres, et Nanomateriaux. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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Olivier Millet est Professeur à l’Université de La Rochelle. Il dirige le Groupe de Recherche International du CNRS sur les "Couplages Multi-physiques et Multi-échelles en Géo-mécanique Environnementale" (GDRI GeoMech : http://gdr-mege.univ-lr.fr/parti.html). Ses activités de recherche concernent l’homogénéisation multi-échelles dans les milieux poreux, la modélisation des transferts ioniques dans les matériaux cimentaires, la modélisation et la simulation numérique des milieux granulaires secs et partiellement saturés, ou encore la théorie des structures minces. Olivier Millet est ingénieur en mécanique et aéronautique de formation. Il a soutenu sa thèse en mécanique théorique sur les méthodes asymptotiques en théorie des structures minces, avant d’être recruté comme Maître de Conférences au Laboratoire de Mécanique de Lille. Il s’est ensuite intéressé à la modélisation et à la simulation numérique des milieux granulaires et notamment à la définition de grandeurs moyennes consistantes pour caractériser le comportement macroscopique de tels milieux. Depuis 2005, il est Professeur à l’Université de La Rochelle où il développe des activités de recherche en lien avec la durabilité des matériaux cimentaires en façade maritime. Dans ce cadre, il s’intéresse entre autres à la modélisation des phénomènes de transfert dans les milieux poreux saturés et non saturés et participe régulièrement à des campagnes de vols paraboliques en apesanteur avec le CNES. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Les matériaux à fortes corrélations électroniques présentent un grand intérêt, aussi bien fondamental qu’applicatif, puisqu’ils sont le siège de nombreuses phases électroniques et magnétiques qui peuvent être contrôlées par l’application d’un stimulus extérieur (champ électrique, dopage, pression, lumière, …). L'activité de recherche de Vinh Ta Phuoc porte sur l’étude des propriétés électrodynamiques de ces matériaux par spectroscopies optiques. Plus particulièrement, il s’intéresse aux transitions de phases électroniques, comme par exemple les transitions isolant-métal, induites en conditions extrêmes (très haute pression, basse température). Après une thèse portant sur la dynamique des vortex dans les supraconducteurs à haute température critique, Vinh Ta Phuoc s’est orienté vers l’étude des propriétés électroniques et vibrationnelles de matériaux par spectroscopies optiques. Il est actuellement Maître de conférences à l’Université de Tours et mène son activité de recherche au GREMAN (Matériaux, Microélectronique, Acoustique et Nanotechnologies). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Alaska Subedi is a theorist who uses first principles calculations to understand how the physical properties of materials arise out of their structure and chemistry. He has contributed to the understanding of the electronic properties of the iron superconductors and rare-earth nickelates. Recently he proposed a mechanism for light-control of ferroelectrics using midinfrared laser pulses. He has been a CNRS researcher since 2017.
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