Rapport d'activité 2009 - Fondation Nanosciences

photoniques pour les télécoms et les datacoms, les interconnexions optiques à haut débit intra
ou inter puce électronique, ou encore la biophotonique.
Dans le cadre du RTRA, les recherches fondamentales en nanophotonique sont
principalement menées par quatre laboratoires, l’Institut Néel, l’Institut Nanosciences et
Cryogénie (INAC)], le laboratoire de Spectrométrie Physique et le laboratoire de
Microélectronique Electromagnétisme et Photonique (IMEP). Ces laboratoires collaborent
très activement les uns avec les autres (à titre d’exemple, les études INAC et Néel sur les
nanostructures semiconductrices sont fédérées dans le cadre de l’équipe mixte CEA-CNRS
Nanophysique et Semiconducteurs (NPSC), ainsi qu’avec d’autres laboratoires du site à
finalité plus appliquée, tels que le département d’Optronique du CEA (LETI/DOPT) ou
encore le LAOG, unité mixte CNRS-UJF.
La communauté scientifique grenobloise a obtenu de nombreux résultats scientifiques de très
haut niveau, dont nous ne donnons ici que quelques exemples à titre d’illustration :
• Démonstration d’une mémoire magnétique à un spin, à écriture et lecture tout optique
(Besombes et al, Phys. Rev. B78, 125324 (2008), Phys. Rev. Lett. 2009). Cette thématique a
été fortement renforcée par le soutien théorique de Fernandez-Rossier, chaire d’excellence à
temps partiel (AAP 2007).
• Observation expérimentale d’un phénomène d’absorption optique géante dans le
visible, pour une surface d’argent nanostructurée (J Le Perchec et al, Phys. Rev. Lett. 100,
66408, 2008).
• Des vortex quantifiés ont été observés pour la première fois dans un condensat de
Bose-Einstein de polaritons, préparé dans une microcavité optique semiconductrice ; l’étude
de ces vortex permet d’illustrer les analogies et les différences entre ces condensats et d’autres
systèmes superfluides tels que l’hélium 4 liquide ou les condensats atomiques (équipe mixte
NPSC, coll. EPFL et U. Trento, Nature Physics 4, 706, 2008). L’extension de ces études à des
systèmes photoniques unidimensionnels est soutenue par une bourse de thèse RTRA (J.S.
Hwang).
• Réalisation d’une source de photons uniques d’efficacité record (>70%) à base de fil
photonique, dans le cadre du projet RTRA « jeune entrant » STRONGCHIP (J. Claudon et
doctorant RTRA N. Singh)
• Proposition théorique de nouveaux composants CQED exploitant la décohérence
excitonique –habituellement considérée comme une limitation majeure- , tels que des
sources de photons uniques accordables en fréquence, ou insensibles aux sauts spectraux
de l’émetteur (Phys. Rev. A 2009). Ces études ont bénéficié de premières interactions
fructueuses avec M Franca Santos dans le cadre de sa chaire d’excellence RTRA (projet
EPOCA).
Par ailleurs, deux prix scientifiques ont été obtenus par des acteurs du RTRA : le Quantum
Devices Award (fondé en 2000 par la société japonaise Fujitsu) à Jean-Michel GERARD, et
le prix Herbrand de l’Académie des Sciences à Lucien BESOMBES.
Les exemples précédents, ainsi que le soutien apporté en 2008 au développement de
nanostructures semiconductrices originales (thèses ELOUNEG-JAMROZ et CHEN),
montrent que le RTRA a su conforter l’excellence de la communauté grenobloise en
nanophotonique. Par ailleurs, cette communauté s’est fortement impliquée dans le démarrage
de la plate-forme technologique amont (PTA), outil dont le caractère stratégique ne lui a pas
échappé. Enfin, un travail de concertation a été mené pour mieux coordonner certaines
thématiques importantes : les nanostructures pour le photovoltaïque (INAC, Néel, Léti,
Liten), les nanosources pour la biophotonique (Néel, INAC, Léti, Spectro) et la plasmonique.
Page 35