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Séminaire MMC : Pascal PANIZZA « Formation of labyrinthine drying patterns in 2D model porous media »

 

DATE : Vendredi 22 septembre, 11h, bât. 11E, salle 120

Intervenant: Pascal PANIZZA ,  Département Matière Molle, IPR

Résumé: The evaporation of liquid dispersions is important in civil engineering as salt weathering damages the built environment and in material science for the design of novel smart materials at the micro- and nano-scale. Yet, this issue has remained elusive notably because of complex couplings between the formation of solid deposits and the various transport phenomena that occur during drying. To address this problem, we investigate drying of colloidal suspensions or surfactant solutions confined in 2D porous model media allowing us to overcome optical limitation inherent to bulk systems. We observe the formation of thin solid films that connect adjacent posts to form a maze. Our experiments show that the formation dynamics of these out of equilibrium patterns is controlled by a regular succession of Haines jumps. Identifying the elementary mechanisms yielding the formation of the deposits at the pore scale, we establish a pore-network model that well captures the final topology and formation dynamics of the  observed labyrinthine structures. Using simple arguments, we predict the topological changes in the drying pattern at the pore scale as a function of the relevant geometrical parameters (sample thickness and contact angle that the liquid makes with the substrate). Our experiments confirm our theoretical predictions.

 

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Récompense pour Merwan MOKHTARI lors de la « 18ème Conférence canadienne sur la science et la nanotechnologie de semi-conducteurs »

Le congrès intitulé Canadian Semiconductor Science and Technology Conference avait lieu cette année du 20 au 24 août 2017 à Waterloo (Ontario, Canada). Cette conférence réunit tous les 2 ans les chercheurs canadiens du domaine, avec des conférenciers invités renommés internationaux.

Lors de ce CongrèsMerwan MOKHTARI, doctorant CIFRE à l’IPR (département Matériaux-nanosciences), a obtenu le prix de la meilleure présentation de poster.

 

The Conference will cover the general area of the growth, characterization, processing and application of semiconductor materials and devices, including but not restricted to fundamental problems, epitaxy, photonics and more.

 

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Projet PERSEUS : quand des étudiants de Rennes 1 innovent pour le spatial

Le projet PERSEUS vise à accompagner les étudiants de l’enseignement supérieur dans le développement de solutions techniques innovantes pour le spatial. L’université de Rennes 1 s’associe depuis peu à cette initiative du Centre national d’études spatiales (CNES). Sur le campus de Beaulieu, des étudiants commencent à travailler sur la propulsion ou sur l’analyse de données de vol avec l’appui d’enseignants-chercheurs en physique, informatique / électronique, mathématiques et mécanique.

Lire la suite sur  : https://www.univ-rennes1.fr/actualites/03072017/projet-perseus-quand-des-etudiants-de-rennes-1-innovent-pour-le-spatial

…….« Notre objectif est d’aider les industriels impliqués dans la construction des prochaines fusées PERSEUS à rendre plus efficace son système de propulsion », explique Robert Georges.

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Conférence IPR : Stéphane MANGIN – « Le magnétisme sous les spots »

DATE : 21 Novembre 2017 – 12h15 – Le Diapason, Campus de beaulieu, Rennes

 Conférencier : Stéphane Mangin, Institut Jean Lamour, Université de Lorraine

Résumé :
L’énorme quantité d’informations générées par l’Internet des Objets demande des espaces de stockage, et des vitesses de traitement gigantesque. Aujourd’hui la majorité de l’information stockée sur les ordinateurs et dans le nuage (cloud) est physiquement présente sur des disques durs.
Pour le disque dur, le stockage binaire de l’information (0 et 1) est réalisé sur un medium granulaire constitué de phases magnétiques nanoscopiques qui se comportent comme autant d’aimants au passage de la tête de lecture. Pour écrire l’information, il faut donc être capable de retourner l’aimantation de ces nano-aimants. Ceci est réalisé par l’intermédiaire d’un champ magnétique. Cette méthode atteint aujourd’hui ses limites et il ne semble plus possible d’augmenter la vitesse d’écriture et de lecture tout en accroissant la densité d’information stockée.
Lors de cet exposé je présenterai les limites actuelles de l’ enregistrement magnétique avant de démontrer que l’on peut utiliser des pulses de lumière laser ultrarapides pour retourner l’aimantation à l’échelle nanométrique. Ce retournement d’aimantation « tout optique » découvert en 2007 n’avait jusqu’alors pu être observé que pour un type de matériau particulier : un alliage de cobalt, de fer et de gadolinium.[1] Le groupe de l’Institut Jean Lamour à l’université de Lorraine, en collaboration avec des équipes de l’Université de Californie San Diego (UCSD) a démontré que ce phénomène était beaucoup plus général et qu’un grand nombre de matériaux magnétiques pouvaient montrer cette propriété[2] parmi lesquels les milieux granulaires utilisés dans l’enregistrement magnétique.[3] Un faisceau laser polarisé permet de retourner l’aimantation de ces matériaux dans un sens ou dans l’autre. Il est ainsi possible d’enregistrer de l’information sur un matériau magnétique à l’endroit où le laser agit. Effectuer ces renversements d’aimantation par la lumière permet par ailleurs de stocker et de lire l’information beaucoup plus rapidement. En plus d’être bien plus rapide, ce phénomène de retournement d’aimantation semble nécessiter beaucoup moins d’énergie que les systèmes actuels.[4] Ces découvertes nous permettent d’envisager un stockage de l’information ultime plus rapide et moins gourmand en énergie.

 

 

[1] C.D. Stanciu, F. Hansteen, A.V. Kimel, A. Kirilyuk, A. Tsukamoto, A. Itoh, T. Rasing, Ultrafast Interaction of the Angular Momentum of Photons with Spins in the Metallic Amorphous Alloy GdFeCo, Phys. Rev. Lett., vol. 98, 207401, 2007.

[2] S. Mangin, M. Gottwald, C.-H. Lambert, D. Steil, V. Uhlir, L. Pang, H. Hehn, S. Alebrand, M. Cinchetti, G. malinnowski, Y. Fainman, M. Aeschlimann, E.E. Fullerton, Engineered materials for all-optical helicity-dependent magnetic switching, Nat. Mater., vol. 13, pp-286-292, 2014.

[3] C.H. Lambert, S. Mangin, B.S.D.C.S. Varaprasad, Y.K. Takahashi, M. Hehn, M. Cinchetti, G. Malinowski, K. Hono, Y. Fainman, M.Aeschlimann, E.E. Fullerton, All-optical control of ferromagnetic thin films and nanostructures , Science, vol. 345, pp-1337–1340, 2014.

[4] M.S. El Hadri, M. Hehn, P. Pirro, C.-H. Lambert, G. Malinowski, E.E. Fullerton, S. Mangin, Two types of all-optical magnetization switching mechanisms using femtosecond laser pulses, Phys. Rev. B, vol. 94, pp. 064412, 2016.

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Conférence IPR : Gabriel TOBIE – « Habitabilité des océans internes des lunes de glace de Jupiter et de Saturne »

  DATE : Mardi 17 Octobre 2017 – 12h15 – Le Diapason – Campus de beaulieu – Rennes

Conférencier : Gabriel TOBIE, Chargé de Recherche CNRS – LPG, UMR 6112

Résumé:
L’exploration des systèmes de Jupiter de Saturne, respectivement par les missions Galileo (1996-2003) et Cassini-Huygens (2004-2017) a révélé que plusieurs lunes autour de ces deux planètes géantes abritent des océans salés sous leur surface glacée. La composition de ces océans résulte probablement de processus aqueux assez complexes, impliquant des interactions entre de l’eau, des roches et des composés organiques et différents éléments volatiles à partir des quels ces objets se sont formés. La sonde américaine Cassini a apporté les premières preuves de processus aqueux actifs à l’heure actuelle à l’intérieur d’Encelade, faisant de cette petite lune de Saturne une cible prioritaire pour la recherche de vie dans le Système solaire. Même s’il n’y a pas encore de preuve direct, des processus similaires pourraient se produire dans d’autres lunes, en particulier Europe, une des lunes majeures de Jupiter. Europe et Encelade ont la particularité d’être soumises à de puissants effets de marée qui peuvent produire une grande quantité de chaleur dans leur intérieur et ainsi maintenir des conditions propices au développement de la vie. Estimer le potentiel exobiologique de ces océans internes nécessite de mieux comprendre la structure et la composition interne de ces lunes et leur évolution passée. Des missions spatiales se préparent actuellement en Europe (ESA JUpiter ICy moon Explorer) et aux Etats-Unis (NASA Europa Clipper) pour poursuivre l’exploration des lunes de Jupiter, avec comme but principal d’évaluer l’habitabilité de leurs océans. Au cours de cette présentation, j’illustrerai à partir de quelques exemples comment en combinant observation, modélisation numérique, expérimentation en laboratoire, il est possible de contraindre l’habitabilité de ces lunes.

Illustration voir fichier joint.

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Conférence IPR de rentrée : Jean-marie VIGOUREUX – « L’univers en perspective »

DATE : 26 Septembre 2017, 12h15 au Diapason

Conférencier : Jean-Marie VIGOUREUX, Professeur de physique et chercheur à l’Université de Franche-Comté – Institut UTINAM

En 1905, Einstein, alors âgé de 26 ans, n’hésite pas à bouleverser nos concepts usuels d’espace et de temps pour « remettre la physique en ordre ». Ses résultats, ont quelque chose de bouleversant : voir des longueurs qui se contractent et des durées qui s’étirent trouble notre représentation du monde ; nous pouvons en être désorientés et comprenons que se soient élevées tant de discussions passionnées autour d’une telle théorie. Il est cependant possible de la comprendre en y entrant pas à pas.

Le « voyage en relativité » proposé dans cette conférence s’adresse à tous. Nous y verrons en particulier que l’essentiel de cette théorie n’est pas d’abord dans ces résultats spectaculaires, mais dans une façon nouvelle de décrire et de penser l’univers.

 

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12e Rencontres de la Recherche – Fondation Rennes 1

Le Vendredi 23 juin 2017, La Fondation Rennes 1 « Progresser, Innover, Entreprendre » conviait ses membres aux 12e Rencontres de la Recherche dédiées à la chaire d’entreprise « Cooper Standard – Fondation Rennes 1 ».

Ces rencontres ont permis de faire découvrir un bel exemple de partenariat de recherche entre l’Université de Rennes 1 et Cooper Standard, au sein du Laboratoire Commun de Recherche – Imagerie – Mécanique – Elastomères (LC-DRIME), de l’Institut de Physique de Rennes (IPR) et du site R&D rennais de l’équipementier automobile.

Une recherche unique en Europe : Imager pour comprendre le comportement des matériaux

Lire la suite ….https://fondation.univ-rennes1.fr/actualite/12e-rencontres-de-la-recherche-sur-les-%C3%A9lastom%C3%A8res

 

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Séminaire exceptionnel de Meredith KUPINSKI : « Passive Imaging Polarimetry of Outdoor Scenes »

Date : Mercredi 12 juillet, 11h00,
Lieu:  télé-amphithéâtre immersif du PNRB-Beaulieu
Intervenante : Meredith KUPINSKI (Associate Research Professor at College of Optical Sciences, TUCSON, Univ. of Arizona, USA)

Abstract :
Our research vision is to establish quantifiable and reliable knowledge
concerning the utility of imaging polarimetry. This knowledge would have practical
value towards improving image analysis, informing technology investment, and
developing new mathematical models and information metrics. In atmospheric
sciences, polarimetry provides valuable constraints on optical and microphysical
properties of aerosols when a strict accuracy requirement of 0.5% uncertainty in
degree of linear polarization (DOLP) is met. To address this challenge the Jet
Propulsion Laboratory and University of Arizona (UA) developed and built the
Multi-angle Spectro-Polarimetric Imager (MSPI). Ground-MSPI is an 8-band
ultraviolet-visible-near infrared pushbroom camera, measuring polarization at
470, 660, and 865 nm. MSPI advances the state of the art in imaging
polarimeters by measuring intensity and a Stokes parameter simultaneously at a
single pixel. Because of its unprecedented accuracy, MSPI enables new scientific
applications of polarimetric imaging where previously the signal-to-noise or
alignment artifacts of earlier instruments provided poor results. MSPI images
show interesting trends in Angle of Linear Polarization (AoLP) images even when
the DoLP is less than 2%. In this talk GroundMSPI AoLP images are reported
with respect to dependency on surface texture, surface orientation, albedo, and
illumination conditions. Agreement with well-known principles of polarized light
scattering are illustrated, and several special cases are described.

Venez nombreux assister  à ce séminaire en imagerie polarimétrique passive, domaine dans lequel le College of Optical Sciences de Tucson fait figure de référence mondiale.

(Pour info, la salle de téléprésence immersive de l’ENSSAT a été réservée sur ce créneau pour permettre aux collègues Lannionais de suivre facilement le séminaire.)

Vous trouverez via ce lien le pdf de la biographie de Meredith KUPINSKI : View Fullscreen

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Séminaire exceptionnel du Dr. Nobuyoshi MIYAMOTO : « Soft inorganic materials: the liquid crystalline colloids of inorganic nanosheets with ultra-high aspect ratio.

DATE : Lundi 26 Juin 2017, 14h00 en salle 120, bât.11E

Intervenant : Dr. Nobuyoshi MIYAMOTO
Associate Professor
Research Director of Materials and Energy Device Research Center of Fukuoka Institute of Technology (FIT-ME), Fujuoka, JAPAN

Abstract: Inorganic nanosheets, which are obtained by exfoliation of layered materials such as graphites, are unordinary colloidal particles as characterized by the ultimately anisotropic shape with uniform 1 nm thickness and lateral size of microns. Due to spontaneous orientation of the anisotropic particles, the colloids of nanosheets form liquid crystal phases, depending on the size and concentration. Combinations of liquid crystalline nanosheets with synthetic polymers, biopolymers, or living bacteria opens lead to variation of composite materials with regulated structures applicable. in many ways such as soft-actuators and sensors. The fundamentals of liquid crystalline nanosheets and our recent application researches will presented in this lecture

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La formation par la recherche

Depuis  déjà  quelques  années  l’UFR  SPM  permet  à  des  étudiants  de  L1  &  L2  PCSTM  de faire un  stage  d’initiation à    la  recherche en  intégrant un  laboratoire de recherche. L’objectif est de permettre aux étudiants d’avoir une première vision de ce qu’est la recherche,  d’affiner  leur  projet  professionnel  mais  aussi  mettre  en  application  les connaissances acquises en L1 et L2 à des problématiques en lien avec des projets de recherche.

C’est ainsi que deux étudiants de L2 PCSTM (X. Davoy et E. Arche respectivement en L3 physique et en première année à l’INSA) et un étudiant de M1 Physique médical (H.R. D’Oliveira) ont eu l’occasion de faire un stage à l’Institut de Physique de Rennes (IPR) au sein  du  département  Matériaux  &  Nanosciences.  L’objectif  de  ce  travail  de  groupe consistait en l’évaluation des propriétés interfaciales de gaz tels que le méthane dans le cadre d’un projet lié à la capture de gaz à effet de serre.  Durant ce stage les étudiants se sont  initiés  à  la  simulation  moléculaire,  la  programmation  ainsi  que  la  physique statistique.  Leurs travaux a permis la publication d’un article dans Journal of Chemical Physics [1].

La tension de surface du méthane sur une monocouche de graphène (voir la Figure ci-­‐ dessous) a donc été prédite par des techniques de simulations moléculaires. Pour cela, le méthane (CH4) a été modélisé en considérant le modèle plus utilisé dans la littérature (modèle de l’atome unifié ou « united atoms »). De manière non attendue,  Il a été mis en évidence de grandes fluctuations de la tension de surface en fonction de la taille du système. En combinant des analyses structurales et dynamiques (programmes écrits par les  trois  étudiants)  nous  avons  montré  que  ces  fluctuations  étaient  dues  à  un phénomène de commensurabilité entre le graphène et le méthane causé essentiellement par le modèle utilisé. En utilisant un modèle explicite (« all atoms »), ces fluctuations ont été effacées.

Ce travail a permis d’attirer l’attention de la communauté sur le fait que certains modèles  usuels ne  peuvent  pas  être  transférables  lorsque  des  interfaces  solide-­‐liquide sont considérées.

[1] H.D. d’Oliveira, X. Davoy, E. Arche, P. Malfreyt and A.Ghoufi, Test-­‐Area surface tension  calculation of the graphene-­‐methane interface : Fluctuations and commensurability, J. Chem. Phys., 146 (21), 214112.

 

Lien vers l’actualité : http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jcp/146/21/10.1063/1.4984577

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