Vignette du morpho pour illustrer l'INSP

Institut des NanoSciences de Paris (INSP)

PARIS CEDEX 05

Le thème fédérateur de la recherche menée à l’INSP est la mise en évidence et la compréhension des propriétés nouvelles qui surgissent chaque fois que des phénomènes physiques se trouvent confinés dans des objets de taille inférieure à leur longueur caractéristique. Une attention particulière est portée au contrôle et à la caractérisation des interfaces entre ces petits objets et leur environnement.

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Insertion d'une canne de transfert dans un cryostat pour transférer de l'hélium liquide et atteindre ainsi des températures très basses (2 K). Le cryostat fait partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T). Ce dispositif mesure l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes de spin) en fonction de leur vecteur d'onde. Les systèmes analysés sont les semiconducteurs de faible dimension et les semiconducteurs magnétiques. Il existe peu de dispositifs similaires…

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Insertion d'une canne de transfert dans un cryostat pour transférer de l'hélium liquide et atteindre
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Réglage de l'alignement d'un laser faisant partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T) et sous hélium liquide de manière à atteindre des températures très basses (2 K). Ce dispositif mesure l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes de spin) en fonction de leur vecteur d'onde. Les mesures sont résolues en angle. Les systèmes analysés sont les semiconducteurs de faible dimension et les semiconducteurs magnétiques. Il existe peu de dispositifs similaires…

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Réglage de l'alignement d'un laser faisant partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ
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Cube séparateur (routeur) de faisceaux laser pour la rétrodiffusion. Il fait partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T) et sous hélium liquide de manière à atteindre des températures très basses (2 K). Ce dispositif mesure l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes de spin) en fonction de leur vecteur d'onde. Les systèmes analysés sont les semiconducteurs de faible dimension et les semiconducteurs magnétiques. Il existe peu de dispositifs similaires,…

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Cube séparateur (routeur) de faisceaux laser pour la rétrodiffusion. Il fait partie d'un dispositif
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Acquisition de données grâce à un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T) et sous hélium liquide de manière à atteindre des températures très basses (2 K). Ce dispositif mesure l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes de spin) en fonction de leur vecteur d'onde. Les systèmes analysés sont les semiconducteurs de faible dimension et les semiconducteurs magnétiques. Une caméra permet de visualiser la position du spot laser sur l'échantillon étudié (tâche rouge…

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Acquisition de données grâce à un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T) et s
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Intérieur d'un cryostat. Des échantillons verticaux de puits quantiques de semiconducteurs magnétiques CdMnTe (cadmium, manganèse, tellure) sont reflétés par le miroir interne à 45°. Deux piézoélectriques rotatifs commandent les angles d'incidence. Le cryostat fait partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T) et sous hélium liquide de manière à atteindre des températures très basses (2 K). Ce dispositif mesure l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes…

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Intérieur d'un cryostat. Des échantillons verticaux de puits quantiques de semiconducteurs magnétiqu
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Injection d'un faisceau laser dans une fibre optique au sein d'un banc de mesure des mobilités de porteur par temps de vol, dans les semiconducteurs organiques à cristaux liquides. L'objectif est d'améliorer la conductivité de matériaux ambipolaires pour l'électronique organique (transistors organiques à effet de champ).

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Injection d'un faisceau laser dans une fibre optique au sein d'un banc de mesure des mobilités de po
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Porte-cellule de mesure, en place dans un porte-échantillon chauffant. Il fait partie d'un banc de mesure des mobilités de porteur par temps de vol, dans les semiconducteurs organiques à cristaux liquides. L'objectif est d'améliorer la conductivité de matériaux ambipolaires pour l'électronique organique (transistors organiques à effet de champ).

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Porte-cellule de mesure, en place dans un porte-échantillon chauffant. Il fait partie d'un banc de m
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Injection de lumière laser dans un microscope, par une fibre optique au sein d'un banc de mesure des mobilités de porteur par temps de vol, dans les semiconducteurs organiques à cristaux liquides. L'objectif est d'améliorer la conductivité de matériaux ambipolaires pour l'électronique organique (transistors organiques à effet de champ).

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Injection de lumière laser dans un microscope, par une fibre optique au sein d'un banc de mesure des
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Porte-cellule de première génération, pour cellule sandwich. Il s'intègre dans un banc de mesure des mobilités de porteur par temps de vol, dans les semiconducteurs organiques à cristaux liquides. L'objectif est d'améliorer la conductivité de matériaux ambipolaires pour l'électronique organique (transistors organiques à effet de champ).

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Porte-cellule de première génération, pour cellule sandwich. Il s'intègre dans un banc de mesure des
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Porte-cellule de troisième génération, pour cellule planaire. Il s'intègre dans un banc de mesure des mobilités de porteur par temps de vol, dans les semiconducteurs organiques à cristaux liquides. L'objectif est d'améliorer la conductivité de matériaux ambipolaires pour l'électronique organique (transistors organiques à effet de champ).

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Porte-cellule de troisième génération, pour cellule planaire. Il s'intègre dans un banc de mesure de
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Porte-cellule de seconde génération, pour cellule sandwich. Il s'intègre dans un banc de mesure des mobilités de porteur par temps de vol, dans les semiconducteurs organiques à cristaux liquides. L'objectif est d'améliorer la conductivité de matériaux ambipolaires pour l'électronique organique (transistors organiques à effet de champ).

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Porte-cellule de seconde génération, pour cellule sandwich. Il s'intègre dans un banc de mesure des
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Installation d'une pastille d'aluminium dans un évaporateur thermique situé dans une salle blanche. Cet évaporateur permet de déposer des couches minces de métaux sur tout type d'échantillon. Le matériau à déposer est chauffé jusqu'à ce qu'il se retrouve sous forme gazeuse. Ces vapeurs viennent alors se condenser sur l'échantillon pour y former une couche mince. L'objectif est d'obtenir une couche homogène d'épaisseur contrôlée.

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Installation d'une pastille d'aluminium dans un évaporateur thermique situé dans une salle blanche.
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Dans une salle blanche, aligneur de masque permettant d'insoler localement des résines à travers un masque. Le motif du masque est transféré dans la résine photosensible présente à la surface d'un échantillon. L'endroit où ce motif sera transféré sur l'échantillon est ainsi contrôlé très précisément.

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Dans une salle blanche, aligneur de masque permettant d'insoler localement des résines à travers un
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Vue de l'intérieur d'un évaporateur thermique situé dans une salle blanche. Il permet de déposer des couches minces de métaux sur tout type d'échantillon. Le matériau à déposer est chauffé jusqu'à ce qu'il se retrouve sous forme gazeuse. Ces vapeurs viennent alors se condenser sur l'échantillon pour y former une couche mince. L'objectif est d'obtenir une couche homogène d'épaisseur contrôlée.

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Vue de l'intérieur d'un évaporateur thermique situé dans une salle blanche. Il permet de déposer des
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Depuis la chambre de préparation sous ultravide, introduction d'un échantillon dans un microscope à effet tunnel "M3" grâce à une pince "wobble stick". Le microscope est ensuite descendu dans le cryostat. Il permet d'étudier la supraconductivité à l'échelle nanométrique sur des surfaces d'échantillons. Ces échantillons sont des nouveaux matériaux supraconducteurs ou des objets uni ou bidimensionnels dans lesquels la supraconductivité est confinée. Le microscope fonctionne sous un fort champ…

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Depuis la chambre de préparation sous ultravide, introduction d'un échantillon dans un microscope à
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Dans une salle blanche, profilomètre permettant de mesurer l'épaisseur de couches minces ou de motifs à la surface d'échantillons. Sur l'écran, on visualise la pointe du profilomètre en train de scanner la surface d'un échantillon. Elle suit la topographie de l'échantillon et l'information est ensuite retranscrite sur l'écran. L'utilisateur peut alors analyser les données.

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Dans une salle blanche, profilomètre permettant de mesurer l'épaisseur de couches minces ou de motif
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Microscope optique utilisé notamment pour caractériser des structures obtenues par photolithographie dans une salle blanche. Cela permet de vérifier que les structures réalisées répondent bien aux exigences de dimensions des motifs, de positionnement et de netteté des contours. Sur l'écran, on visualise une structure en cours d'analyse. Il s'agit de contacts électriques.

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Microscope optique utilisé notamment pour caractériser des structures obtenues par photolithographie
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Dispositif de photolithographie par écriture directe situé dans une salle blanche. Cet appareil permet de réaliser des structures de résolution allant jusqu'à 0,6 µm à la surface d'échantillons, par photolithographie, au moyen d'un laser UV et d'une platine interférométrique motorisée. L'objectif est de créer des structures de dimensions micrométriques à la surface d'échantillons (circuits électroniques, réseaux pour la microfluidique, masques de photolithographie...).

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Dispositif de photolithographie par écriture directe situé dans une salle blanche. Cet appareil perm
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Le cylindre métallique au centre de l'image tient l'extrémité d'une fibre optique. L'autre extrémité est située dans un dispositif d'étude de la dynamique de vieillissement des mousses. Cette fibre optique collecte et transporte la lumière rétrodiffusée, suite à un parcours des photons dans un échantillon de mousse. Une caméra rapide, située juste au dessus du cylindre métallique, permet d'analyser les interférences fluctuantes de la lumière. Celles-ci contiennent de l'information sur la…

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Le cylindre métallique au centre de l'image tient l'extrémité d'une fibre optique. L'autre extrémité
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Changement de la tête d'écriture d'un dispositif de photolithographie par écriture directe situé dans une salle blanche. Cet appareil permet de réaliser des structures de résolution allant jusqu'à 0,6 µm à la surface d'échantillons, par photolithographie, au moyen d'un laser UV et d'une platine interférométrique motorisée. L'objectif est de créer des structures de dimensions micrométriques à la surface d'échantillons (circuits électroniques, réseaux pour la microfluidique, masques de…

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Changement de la tête d'écriture d'un dispositif de photolithographie par écriture directe situé dan
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Montage de trois photos d'une même surface d'or plasmonique prise sous différents angles, donc sous différentes lumières. Sur cet échantillon, une texture périodique à l'échelle de la longueur d'onde des plasmons de surface a été ajoutée pour leur permettre d'interagir avec la lumière. La structure de surface d'une opale de silice auto-assemblée a été utilisée comme moule pour un dépôt d'or texturé. Les plasmons de surface sont des ondes issues du couplage de la lumière aux électrons du métal…

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Montage de trois photos d'une même surface d'or plasmonique prise sous différents angles, donc sous
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Depuis la chambre de préparation sous ultravide, introduction d'un échantillon dans un microscope à effet tunnel "M3" grâce à une pince "wobble stick". Le microscope est ensuite descendu dans le cryostat. Il permet d'étudier la supraconductivité à l'échelle nanométrique sur des surfaces d'échantillons. Ces échantillons sont des nouveaux matériaux supraconducteurs ou des objets uni ou bidimensionnels dans lesquels la supraconductivité est confinée. Le microscope fonctionne sous un fort champ…

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Depuis la chambre de préparation sous ultravide, introduction d'un échantillon dans un microscope à
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Introduction d'un échantillon sur un four (en rouge) pour évaporer par chauffage les impuretés de sa surface. Du plomb, supraconducteur à basse température, sera ensuite déposé sur cet échantillon. Dispositif situé dans la chambre de préparation d'un microscope à effet tunnel "M3" permettant d'étudier la supraconductivité à l'échelle nanométrique sur des surfaces d'échantillons. Ces échantillons sont des nouveaux matériaux supraconducteurs ou des objets uni ou bidimensionnels dans lesquels la…

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Introduction d'un échantillon sur un four (en rouge) pour évaporer par chauffage les impuretés de sa
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Dans une salle blanche, aligneur de masque permettant d'insoler localement des résines à travers un masque. Le motif du masque est transféré dans la résine photosensible présente à la surface d'un échantillon. L'endroit où ce motif sera transféré sur l'échantillon est ainsi contrôlé très précisément.

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Dans une salle blanche, aligneur de masque permettant d'insoler localement des résines à travers un
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Mise en place d'un échantillon d'opale artificielle pour l'acquisition de son spectre de réflectivité à l'aide d'un goniomètre. La lumière d'une lampe de référence est envoyée sur la surface de l'opale, les longueurs d'onde interdites de propagation par le cristal photonique que constitue l'opale sont réfléchies. La lumière réfléchie est récupérée par une fibre optique et analysée par un spectromètre. Le goniomètre offre une bonne précision angulaire de la mesure, ce qui permet de caractériser…

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Mise en place d'un échantillon d'opale artificielle pour l'acquisition de son spectre de réflectivit
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Depuis la chambre de préparation sous ultravide, introduction d'un échantillon dans un microscope à effet tunnel "M3" grâce à une pince "wobble stick". Le microscope est ensuite descendu dans le cryostat. Il permet d'étudier la supraconductivité à l'échelle nanométrique sur des surfaces d'échantillons. Ces échantillons sont des nouveaux matériaux supraconducteurs ou des objets uni ou bidimensionnels dans lesquels la supraconductivité est confinée. Le microscope fonctionne sous un fort champ…

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Depuis la chambre de préparation sous ultravide, introduction d'un échantillon dans un microscope à
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Des gouttes de mousse monodisperse, produites par un générateur microfluide, sont collectées dans un cristallisoir. Lorsqu'elle sort du générateur, la mousse contient beaucoup d'eau. Par conséquent, elle est très fluide et les gouttes s'étalent. Par la suite, un drainage évacue rapidement l'eau. La mousse se rigidifie et les gouttes cessent alors de s'étaler. Cet échantillon illustre le comportement d'étalement des gouttes de mousse.

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Gouttes de mousse monodisperse
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Acquisition du spectre de réflectivité d'une opale artificielle à l'aide d'un goniomètre. La lumière d'une lampe de référence est envoyée sur la surface de l'opale, les longueurs d'onde interdites de propagation par le cristal photonique que constitue l'opale sont réfléchies. La lumière réfléchie est récupérée par une fibre optique et analysée par un spectromètre. Le goniomètre offre une bonne précision angulaire de la mesure, ce qui permet de caractériser finement les propriétés optiques de l…

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Acquisition du spectre de réflectivité d'une opale artificielle à l'aide d'un goniomètre. La lumière
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Open media modal

Vue générale d'un microscope à effet tunnel "M3" permettant d'étudier la supraconductivité à l'échelle nanométrique sur des surfaces d'échantillons. Ces échantillons sont des nouveaux matériaux supraconducteurs ou des objets uni ou bidimensionnels dans lesquels la supraconductivité est confinée. Le microscope fonctionne sous un fort champ magnétique, dans un environnement ultravide permettant la préparation et la caractérisation d'échantillons in-situ, et à très basses températures (jusqu'au 0…

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Vue générale d'un microscope à effet tunnel "M3" permettant d'étudier la supraconductivité à l'échel

CNRS Images,

Nous mettons en images les recherches scientifiques pour contribuer à une meilleure compréhension du monde, éveiller la curiosité et susciter l'émerveillement de tous.