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1. Interactions of oxygen with intrinsic defects in L10 gamma-TiAl in presence of substitutional solutes: Influence on diffusion kinetics

Author: Thenot, Camille, Besson, Rémy, Sallot, Pierre, Monchoux, Jean-Philippe, Connétable, Damien, Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Safran Tech, Université de Lille, CNRS, INRA, ENSCL, Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux [CIRIMAT], Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales [CEMES], and Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207
Subjects: Oxygen, TiAl, Thermodynamic, Intrinsic defects, Intermetallic, DFT, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry
Abstract: International audience; This work reexamines the insertion of O atoms in the L10 gamma-TiAl system using first-principles calculations and thermodynamic modeling in the independent point defect approximation. It includes a study of intrinsic point defects, the insertion of many alloying elements (more than twenty were considered), as well as a study of their interaction with oxygen. The formation of complex defects composed of either vacancies, anti-sites or solute elements is then studied. Results at the atomic scale show a high segregation of oxygen in titanium-rich environments: oxygen easily segregates onto Ti anti-sites (TiAl) and alloying elements are located in the vicinity of Al sub-lattices. DFT point-defect energetics shows that there is a clear correlation between the nature and site preference of an alloying element, and the oxygen segregation energy in the vicinity of this solute. The thermodynamic model shows that at equilibrium, oxygen does not occupy isolated interstitial sites but prefers to be located in the vicinity of Ti anti-sites or alloying elements. The effect of this strong segregation on oxygen diffusivity is discussed hereinafter. Results show a strong slowdown in oxygen diffusivity due to intrinsic defects. For Ti/Al > 0.5 ratios, the traps for O diffusion are mainly constituted by Ti anti-sites, and the addition of solutes does not contribute much to the trapping of diffusing O atoms. For Ti/Al < 0.5 ratios however, the contribution of solutes to trapping phenomena can be very important, and a decrease by 1–2 orders of magnitude of effective O diffusion coefficients can be observed for temperatures around 800–1100 K.
Published: 2022
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2. Glide and cross-slip of a -dislocations in Zr and Ti

Author: M. Gaumé, D. Caillard, Fabien Onimus, Physique de la Plasticité et Métallurgie (CEMES-PPM), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Physique de la Plasticité et Métallurgie ( CEMES-PPM ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), CEA-Direction de l'Energie Nucléaire ( CEA-DEN ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: musculoskeletal diseases, Materials science, Polymers and Plastics, [ PHYS.COND.CM-MS ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], chemistry.chemical_element, Dislocations, 02 engineering and technology, Slip (materials science), Transmission electron microscope, 01 natural sciences, Physics::Fluid Dynamics, Condensed Matter::Materials Science, Discontinuity (geotechnical engineering), 0103 physical sciences, Composite material, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], 010302 applied physics, Titanium, [PHYS]Physics [physics], Zirconium, [ PHYS ] Physics [physics], Metals and Alloys, Close-packing of equal spheres, 021001 nanoscience & nanotechnology, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Shear (geology), chemistry, Transmission electron microscopy, Critical resolved shear stress, In situ straining experiments, Ceramics and Composites, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], 0210 nano-technology, [ PHYS.COND ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]
Abstract: International audience; Slip systems involving dislocations with Burgers vectors have been studied in hexagonal close packed Zr and Ti, by means of in situ straining experiments in a transmission electron microscope, at various temperatures and as a function of resolved shear stress. The results show that Zr and Ti are very similar in many respects. Prismatic slip is activated at rather low resolved shear stresses, and is controlled by the interaction between mobile dislocations and solute atoms (presumably oxygen). Py-ramidal slip requires substantially higher resolved shear stresses and is characterized by straight screw dislocations moving by a kink-pair mechanism. Basal slip is activated at and above room temperature, for resolved shear stresses equal or higher than those in the prismatic planes. The slip traces are always wavy, presumably due to intensive cross slip from basal to prismatic planes. It also involves straight screw dislocations moving by a kink-pair mechanism. These microscopic observations are discussed in the light of some aspects of the mechanical behavior, in particular the increase of yield-stress at decreasing temperature and the discontinuity of activation area close to room temperature.
Published: 2018
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3. Controlling the Sulfidation Process of Iron Nanoparticles: Accessing Iron−Iron Sulfide Core-Shell Structures

Author: Dominikus Heift, Pier-Francesco Fazzini, Bruno Chaudret, Pierre Lecante, Lise-Marie Lacroix, Laboratoire de physique et chimie des nano-objets ( LPCNO ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Department of Chemistry [Durham, UK], Durham University, Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Surfaces, Interfaces et Nano-Objets ( CEMES-SINanO ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Surfaces, Interfaces et Nano-Objets (CEMES-SINanO), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Subjects: Materials science, Sulfide, Hydrogen sulfide, Sulfidation, Energy Engineering and Power Technology, Nanoparticle, Iron sulfide, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, [ CHIM ] Chemical Sciences, Physics::Geophysics, sulfidation, Biomaterials, chemistry.chemical_compound, iron, Mössbauer spectroscopy, Materials Chemistry, [CHIM]Chemical Sciences, chemistry.chemical_classification, Zerovalent iron, Renewable Energy, Sustainability and the Environment, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Decomposition, 0104 chemical sciences, Chemical engineering, chemistry, nanoparticles, magnetic properties, 0210 nano-technology
Abstract: International audience; Iron sulfide nanocomposites have been prepared through reactions of bis[bis(trimethylsilyl)amido]iron(II) or zerovalent iron nanoparticles (NPs) with hydrogen sulfide gas. The chemical composition of these materials was analyzed by TEM, XRD, WAXS and Mössbauer measurements. Decomposition of bis[bis(trimethylsilyl)amido]iron(II) under an H2S atmosphere in the presence of palmitic acid produces thin iron sulfide nanoflakes, which seemingly consist of Fe2S2 and Fe7S8. The sulfidation of 9 nm zerovalent iron NPs with H2S yields thin nano flakes exhibiting the same iron sulfide phases and residual iron. Remarkably, treatment of slightly larger iron NPs (13 nm) with H2S (or alternatively benzylthiol) yields well‐shaped iron–iron sulfide core‐shell particles. These particles exhibit a crystalline iron core and an amorphous iron sulfide shell, which likely consists of Fe2S2, Fe7S8 and Fe1−XS. Magnetic measurements on these core‐shell particles show a decrease of the total magnetization (compared to bulk iron) coming along with the sulfidation process. Owing to the partially preserved ferromagnetic character these iron–iron sulfide core‐shell particles were found to have magnetic heating properties.
Published: 2018
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4. Au 147 nanoparticles: Ordered or amorphous?

Author: Fernand Spiegelman, Nathalie Tarrat, Mathias Rapacioli, Surfaces, Interfaces et Nano-Objets (CEMES-SINanO), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Modélisation, Agrégats, Dynamique (LCPQ) (MAD), Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques (LCPQ), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Surfaces, Interfaces et Nano-Objets ( CEMES-SINanO ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Modélisation, Agrégats, Dynamique (LCPQ), Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques ( LCPQ ), and Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: Materials science, amorphous, Coordination number, Relaxation (NMR), General Physics and Astronomy, 02 engineering and technology, gold, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, Molecular physics, 0104 chemical sciences, Amorphous solid, Au147, [ PHYS.PHYS.PHYS-CHEM-PH ] Physics [physics]/Physics [physics]/Chemical Physics [physics.chem-ph], Tight binding, Atom, Cluster (physics), Density functional theory, nanoparticles, structure, [PHYS.PHYS.PHYS-CHEM-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Chemical Physics [physics.chem-ph], Physical and Theoretical Chemistry, 0210 nano-technology, Anisotropy
Abstract: International audience; Structural aspects of the Au147 cluster have been investigated through a density functional basedtight binding global optimization involving a parallel tempering molecular dynamics scheme withquenching followed by geometries relaxation at the Density Functional Theory (DFT) level. The focusis put on the competition between relaxed ordered regular geometries and disordered (or amorphous)structures. The present work shows that Au147 amorphous geometries are relevant low energy candidatesand are likely to contribute in finite temperature dynamics and thermodynamics. The structureof the amorphous-like isomers is discussed from the anisotropy parameters, the atomic coordinations,the radial and pair distribution functions, the IR spectra, and the vibrational DOS. With respect tothe regular structures, the amorphous geometries are shown to be characterized by a larger numberof surface atoms, a less dense volume with reduced coordination number per atom, a propensity toincrease the dimension of flat facets at the surface, and a stronger anisotropy. Moreover, all amorphousclusters have similar IR spectra, almost continuous with active frequencies over the whole spectralrange, while symmetric clusters are characterized by a few lines with large intensities.
Published: 2018
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5. Magnetic Force Microscopy Imaging Using Geometrically Constrained Nano-Domain Walls

Author: Corte-León, Héctor, Rodríguez, Luis Alfredo, Pancaldi, Matteo, Cox, David, Snoeck, Etienne, Antonov, Vladimir, Vavassori, Paolo, Kazakova, Olga, Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), and Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: Condensed Matter - Materials Science, Physics - Instrumentation and Detectors, Condensed Matter - Mesoscale and Nanoscale Physics, Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall), [ PHYS.PHYS.PHYS-GEN-PH ] Physics [physics]/Physics [physics]/General Physics [physics.gen-ph], Materials Science (cond-mat.mtrl-sci), FOS: Physical sciences, Instrumentation and Detectors (physics.ins-det), [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], [ PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET ] Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], [PHYS.PHYS.PHYS-GEN-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/General Physics [physics.gen-ph]
Abstract: International audience; Domain wall probes (DW-probes) were custom-made by modifying standard commercial magnetic force microscopy (MFM) probes using focused ion beam lithography. Excess of magnetic coating from the probes was milled out, leaving a V-shaped nanostructure on one face of the probe apex. Owing to the nanostructure's shape anisotropy, such probe has four possible magnetic states depending on the direction of the magnetization along each arm of the V-shape. Two states of opposite polarity are characterised by the presence of a geometrically constrained DW, pinned at the corner of the V-shape nanostructure. In the other two states, the magnetization curls around the corner with opposite chirality. Electron holography studies, supported by numerical simulations, demonstrate that a strong stray field emanates from the pinned DW, whilst a much weaker stray field is generated by the curling configurations. Using in situ MFM, we show that the magnetization states of the DW-probe can be easily controlled by applying an external magnetic field, thereby demonstrating that this type of probe can be used as a switchable tool with a low or high stray field intensity. We demonstrate that DW-probes enable acquiring magnetic images with a negligible interference with the sample magnetization, similar to that of commercial low moment probes, but with a higher magnetic contrast. In addition, the DW-probe in the curl state provides complementary information about the in-plane component of the sample's magnetization, which is not achievable by standard methods and provides additional information about the stray fields, e.g. as when imaging DWs.
Published: 2018

6. Nanoparticules multimodales à base de lanthanides pour l’imagerie biomédicale et le suivi de cellules mésenchymateuses

Author: Santelli , Julien, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), CHROMALYS, Région Midi-Pyrénées, UPS Toulouse - Université Toulouse 3 Paul Sabatier, Marc Verelst, Robert Mauricot, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles ( CEMES-M3 ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: nanoparticules d’oxysulfure de lanthanides, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, imagerie biomédicale multimodale, [ SDV.BIO ] Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, imagerie par résonnance magnétique, computed tomography, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, [ SDV.BC.IC ] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Cell Behavior [q-bio.CB], lanthanide oxysulfide nanoparticles, tomodensitométrie, [ CHIM.MATE ] Chemical Sciences/Material chemistry, suivi de cellules mésenchymateuses, [SDV.BC.IC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Cell Behavior [q-bio.CB], [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, magnetic resonance imaging, [ SPI.OPTI ] Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, fluorescence, mesenchymal cells tracking, multimodal biomedical imaging, [ SDV.IB.IMA ] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging
Abstract: The objective of these works was to put into practice the use of lanthanide-based multimodal nanoparticles (NPs) for biomedical imaging in general and mesenchymal cells (MSCs) tracking in particular. To that purpose, two types of NPs have been used, both presenting a gadolinium oxysulfide (Gd2O2S) matrix allowing magnetic resonance imaging (MRI) and computed tomography. The addition of dopant elements brings fluorescence properties: europium (Gd2O2S :Eu3+) is more appropriate for an in vitro examination whereas the combination ytterbium/thulium (Gd2O2S :Yb3+/Tm3+) is more appropriate for an in vivo examination through the up-conversion process.First, we have demonstrated the possibility of visualizing those NPs over-time in a living organism with complementary methods (MRI and fluorescence). The complete study of their biodistribution and ways of elimination allowed us to highlight a hepatobiliary metabolization associated with a slow feces excretion.The labeling of a wide variety of cell types (lines and primary cells from different species) has also pointed out their potential as a universal cell tracer.Thereafter, we focused our research on mesenchymal cells tracking in a cell therapy context. Short, medium and long term biocompatibility was validated via a series of analyses (MTT, neutral red, wound healing and differentiation) and the reliability of the tracer was confirmed by detailed study of the cell labeling.Finally, after developing a custom-made system dedicated to up-conversion imaging in small animals, we were able to perform over-time tracking of those labeled cells after injection in a solid organ. We achieved multimodal imaging of the MSCs with MRI, computed tomography and up-conversion.Altogether, these results underline the potential of these nanoparticles for long term imaging in preclinical and/or clinical studies.; L’objectif de ces travaux a été de mettre en pratique l’utilisation de nanoparticules multimodales (NPs) à base de lanthanides pour l’imagerie biomédicale en général et le suivi de cellules mésenchymateuses (MSCs) en particulier. Dans cette optique, deux types de NPs ont été utilisées, présentant toutes deux une matrice d’oxysulfure de gadolinium (Gd2O2S) permettant l’imagerie par résonnance magnétique (IRM) et la tomodensitométrie. L’ajout d’éléments dopants apporte des propriétés de fluorescence : l’europium (Gd2O2S :Eu3+), plus adapté à un examen in vitro et le couple ytterbium/thulium (Gd2O2S :Yb3+/Tm3+) à un examen in vivo grâce au phénomène de conversion ascendante de photons (up-conversion).Nous avons, dans un premier temps, démontré la possibilité de visualiser ces NPs au cours du temps au sein d’un organisme vivant par des méthodes complémentaires (IRM et fluorescence). L’étude complète de leur distribution et des voies d’élimination nous a permis de mettre en évidence une métabolisation hépatobiliaire associée à une lente excrétion dans les fèces.Le marquage d’un grand nombre de types cellulaires (lignées et cellules primaires d’espèces différentes) a également mis en avant leur potentiel en tant que traceur cellulaire universel. Nous avons par la suite concentré nos travaux sur le suivi de cellules mésenchymateuses dans un contexte de thérapie cellulaire. La biocompatibilité cellulaire à court, moyen et long terme a été validée par une série d’analyses (MTT, rouge neutre, wound healing, différenciation) et la fiabilité du traceur a été confirmée par l’étude approfondie du marquage cellulaire.Enfin, après mise au point d’un système personnalisé dédié à l’imagerie par up-conversion chez le petit animal, nous avons pu réaliser le suivi de ces cellules marquées, au cours du temps après injection dans un organe solide. Nous avons alors été en mesure de visualiser les MSCs par imagerie multimodale : IRM ; tomodensitométrie et fluorescence par up-conversion.L’ensemble de ces résultats met en avant le potentiel de ces nanoparticules pour l’imagerie à long terme dans des études précliniques et/ou cliniques.
Published: 2018

7. Predictive modelling of the dielectric response of plasmonic substrates: application to the interpretation of ellipsometric spectra

Author: Robert Carles, Maxime Bayle, Caroline Bonafos, M. Respaud, Alessandro Pugliara, Kremena Makasheva, LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Matériaux et Procédés Plasmas (LAPLACE-MPP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire National des Champs Magnétiques Pulsés ( LNCMP ), LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie ( LAPLACE ), and Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: Materials science, Polymers and Plastics, [ PHYS.COND.CM-MS ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Physics::Optics, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Spectral line, Interpretation (model theory), spectroscopic ellipsometry, Biomaterials, modelling, [SPI]Engineering Sciences [physics], Plasmon, AgNPs embedded in SiO 2 layers, [PHYS]Physics [physics], business.industry, Metals and Alloys, 021001 nanoscience & nanotechnology, Dielectric response, 0104 chemical sciences, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Optoelectronics, 0210 nano-technology, business, Predictive modelling, plasmonic substrates
Abstract: International audience; A predictive modelling of plasmonic substrates appropriate to read ellipsometric spectra is presented in this work. We focus on plasmonic substrates containing a single layer of silver nanoparticles (AgNPs) embedded in silica matrices. The model uses the Abeles matrix formalism and is based on the quasistatic approximation of the classical Maxwell-Garnett mixing rule, however accounting for the electronic confinement effect through the damping parameter. It is applied on samples elaborated by: (i) RF-diode sputtering followed by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) and (ii) Low Energy Ion Beam Synthesis (LE-IBS), and represents situations with increasing degree of complexity that can be accounted for by the model. It allows extraction of the main characteristics of the AgNPs population: average size, volume fraction and distance of the AgNPs layer from the matrix free surface. Model validation is achieved through comparison with results obtained from transmission electron microscopy approving for its applicability. The advantages and limitations of the proposed model are discussed after eccentricity-based statistical analysis along with further developments related to the quality of comparison between the model-generated spectra and the experimentally-recorded ellipsometric spectra.
Published: 2018
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8. Plasmon-enhanced scattering and charge transfer in few-layer graphene interacting with buried printed 2D-pattern of silver nanoparticles

Author: Robert Carles, Maxime Bayle, Caroline Bonafos, Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique ( CEMES-NeO ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut des matériaux Jean Rouxel ( IMN ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Nantes ( UN ), Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique (CEMES-NeO), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), and Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)
Subjects: Materials science, Ion beam, [ PHYS.COND.CM-MS ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Physics::Optics, Bioengineering, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Silver nanoparticle, law.invention, symbols.namesake, law, 0103 physical sciences, General Materials Science, Electrical and Electronic Engineering, 010306 general physics, Plasmon, Scattering, business.industry, Graphene, Mechanical Engineering, General Chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Mechanics of Materials, symbols, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Optoelectronics, Nanometre, Charge carrier, 0210 nano-technology, business, Raman scattering
Abstract: International audience; Hybrid structures combing silver nanoparticles and few-layer graphene have been synthetized by combining low-energy ion beam synthesis and stencil techniques. A single plane of metallic nanoparticles plays the role of an embedded plasmonic enhancer located in dedicated areas at a controlled nanometer distance from deposited graphene layers. Optical imaging, reflectance and Raman scattering mapping are used to measure the enhancement of electronic and vibrational properties of these layers. In particular electronic Raman scattering is shown as notably efficient to analyze the optical transfer of charge carriers between the systems and the presence of intrinsic and extrinsic defects.
Published: 2018
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9. Adsorption properties of BSA and DsRed proteins deposited on thin SiO2 layers: optically non-absorbing versus absorbing proteins

Author: Christina Villeneuve-Faure, Marie-Carmen Monje, Adnen Mlayah, Christine Roques, Kremena Makasheva, Caroline Bonafos, Marvine Soumbo, Adriana Scarangella, Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Institut National de la Recherche Agronomique - INRA (FRANCE), Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse - INSA (FRANCE), Office National d'Etudes et Recherches Aérospatiales - ONERA (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fédération de Recherche Fluides, Energie, Réacteurs, Matériaux et Transferts (FERMAT), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Laboratoire de Génie Chimique (LGC), Diélectriques Solides et Fiabilité (LAPLACE-DSF), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Matériaux et Procédés Plasmas (LAPLACE-MPP), Laboratoire Plasma et Conversion d'Energie [Toulouse] ( LAPLACE ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique ( CEMES-NeO ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie ( LAPLACE ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique (CEMES-NeO), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: Materials science, SiO2 thin layers, BSA, [SDV]Life Sciences [q-bio], [ PHYS.COND.CM-MS ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Bioengineering, Protein thin layers, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Dip-coating, [SPI]Engineering Sciences [physics], Adsorption, [CHIM.GENI]Chemical Sciences/Chemical engineering, Génie chimique, DsRed, General Materials Science, Denaturation (biochemistry), Electrical and Electronic Engineering, Bovine serum albumin, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], Génie des procédés, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [PHYS]Physics [physics], biology, Mechanical Engineering, Proteins, General Chemistry, Adhesion, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, Chemical engineering, Mechanics of Materials, biology.protein, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Wetting, Absorption (chemistry), 0210 nano-technology, Protein-adhesion problem, [ PHYS.COND ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], Protein adsorption
Abstract: International audience; Protein adsorption on solid surfaces is of interest for many industrial and biomedical applications, where it represents the conditioning step for micro-organism adhesion and biofilm formation. To understand the driving forces of such an interaction we focus in this paper on the investigation of the adsorption of bovine serum albumin (BSA) (optically non-absorbing, model protein) and DsRed (optically absorbing, naturally fluorescent protein) on silica surfaces. Specifically, we propose synthesis of thin protein layers by means of dip coating of the dielectric surface in protein solutions with different concentrations (0.01–5.0 g l−1). We employed spectroscopic ellipsometry as the most suitable and non-destructive technique for evaluation of the protein layers’ thickness and optical properties (refractive index and extinction coefficient)after dehydration, using two different optical models, Cauchy for BSA and Lorentz for DsRed. We demonstrate that the thickness, the optical properties and the wettability of the thin protein layers can be finely controlled by proper tuning of the protein concentration in the solution. These results are correlated with the thin layer morphology, investigated by AFM, FTIR and PL analyses. It is shown that the proteins do not undergo denaturation after dehydration on the silica surface. The proteins arrange themselves in a lace-like network for BSA and in a rod-like structure for DsRed to form mono- and multi-layers, due to different mechanisms driving the organization stage.
Published: 2018
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10. Giant ( 12 × 12 ) and ( 4 × 8 ) reconstructions of the 6 H -SiC(0001) surface obtained by progressive enrichment in Si atoms

Author: Martrou, David, Leoni, Thomas, Chaumeton, Florian, Castanié, Fabien, Gauthier, Sebastien, Bouju, Xavier, Groupe NanoSciences (CEMES-GNS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille (CINaM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU), Groupe NanoSciences ( CEMES-GNS ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille ( CINaM ), Aix Marseille Université ( AMU ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut Camille Jordan [Villeurbanne] ( ICJ ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -École Centrale de Lyon ( ECL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon, Laboratoire de physique moléculaire, and Université de Franche-Comté ( UFC )
Subjects: [ PHYS.COND.CM-MS ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience; Silicon carbide (SiC) is nowadays a major material for applications in high power electronics, quantum optics, or nitride semiconductors growth. Mastering the surface of SiC substrate is crucial to obtain reproducible results. Previous studies on the 6H-SiC(0001) surface have determined several reconstructions, including the (√ 3× √ 3)-R30 • and the (3×3). Here, we introduce a process of progressive Si enrichment that leads to the formation of two reconstructions, the giant (12×12) and the (4×8). From electron diffraction and tunneling microscopy completed by molecular dynamics simulations, we build models introducing a type of Si adatom bridging two Si surface atoms. Using these Si bridges, we also propose a structure for two other reconstructions, the (2 √ 3×2 √ 3)-R30 • and the (2 √ 3×2 √ 13). We show that five reconstructions follow each other with Si coverage ranging from 1 and 1.444 monolayer. This result opens the way to greatly improve the control of 6H-SiC(0001) at the atomic scale.
Published: 2018
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11. Room-temperature yellow-orange (In,Ga,Al)P–GaP laser diodes grown on (n11) GaAs substrates

Author: V. A. Shchukin, Alexey E. Zhukov, N. N. Ledentsov, Nikolay Cherkashin, M. M. Kulagina, Mikhail V. Maximov, N. Yu. Gordeev, A. S. Payusov, Thibaud Denneulin, Yu. M. Shernyakov, Solar-Terrestrial Centre of Excellence [Brussels] ( STCE ), Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme ( CEMES-MEM ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Solar-Terrestrial Centre of Excellence [Brussels] (STCE), Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme (CEMES-MEM), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: OCIS codes: (140.0140) Lasers and laser optics, (140.5960) Semiconductor lasers, (140.7300) Visible lasers, (120.4120) Moiré techniques, (090.2880) Holographic interferometry, (140.6810) Thermal effects, (160.3380) Laser materials, Materials science, Active laser medium, [ PHYS.COND.CM-MS ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], 02 engineering and technology, Epitaxy, 01 natural sciences, law.invention, 010309 optics, Optics, law, 0103 physical sciences, Wafer, ddc:530, Leakage (electronics), Diode, business.industry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Laser, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Wavelength, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Optoelectronics, 0210 nano-technology, business, Lasing threshold
Abstract: International audience; We report room temperature injection lasing in the yellow–orange spectral range (599–605 nm) in (Al x Ga 1–x) 0.5 In 0.5 P–GaAs diodes with 4 layers of tensile-strained In y Ga 1–y P quantum dot-like insertions. The wafers were grown by metal–organic vapor phase epitaxy side-by-side on (811), (211) and (322) GaAs substrates tilted towards the direction with respect to the (100) surface. Four sheets of GaP-rich quantum barrier insertions were applied to suppress leakage of non-equilibrium electrons from the gain medium. Laser diodes having a threshold current densities of ~7–10 kA/cm 2 at room temperature were realized for both (211) and (322) surface orientations at cavity lengths of ~1mm. Emission wavelength at room temperature ~600 nm is shorter by ~8 nm than previously reported. As an opposite example, the devices grown on (811) GaAs substrates did not show lasing at room temperature.
Published: 2018
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12. Interaction between perylene-derivated molecules observed by low temperature scanning tunneling microscopy

Author: André Gourdon, Loranne Vernisse, Olivier Guillermet, Roland Coratger, Groupe NanoSciences (CEMES-GNS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Surfaces, Interfaces et Nano-Objets (CEMES-SINanO), Groupe NanoSciences ( CEMES-GNS ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: Analytical chemistry, [ PHYS.COND.CM-MS ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], STM, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Aldehyde, Low Temperature, law.invention, NC-AFM, Metal, chemistry.chemical_compound, Perylene derivatives, law, Materials Chemistry, Molecule, Molecular orbital, Single Molecule, chemistry.chemical_classification, Liquid helium, Surfaces and Interfaces, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, 0104 chemical sciences, Surfaces, Coatings and Films, chemistry, Chemical physics, visual_art, Molecular orbitals, visual_art.visual_art_medium, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Polar, PACS: 68.37.Ef, 81.07.Nb, Scanning tunneling microscope, 0210 nano-technology, Perylene
Abstract: International audience; Derivative perylene molecules deposited on Ag(111) and on NaCl(001) ultra-thin layers have been investigated using low temperature STM and NC-AFM. When the metallic substrate is held at ambient temperature during evaporation, the molecules form characteristic trimers on the Ag(111) surface and interact through their polar groups. Close to the steps, the molecules form linear structures and seems to stand side by side. On the other hand, after deposition on a substrate cooled at liquid helium temperature, single molecules are observed both on metal and on NaCl. On the ultrathin insulator layers, the STM images present characteristic contrasts related to the molecular orbitals which favours the localization of aldehyde groups. In this case, the lateral molecular interactions may induce the formation of small assemblies in which the electronic levels are slightly shifted. A possible interpretation of this phenomenon is to take into account polar interactions and charge transfer between neighboring molecules.
Published: 2018
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13. Ion beam synthesis of indium-oxide nanocrystals for improvement of oxide resistive random-access memories

Author: Nicolas Baboux, Pierre-Vincent Guenery, K. Hamga, Gérard Benassayag, Dominique Drouin, Caroline Bonafos, E. Cossec, Béatrice Pécassou, Robin Cours, Abdelkader Souifi, L. Militaru, Serge Ecoffey, Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique ( CEMES-NeO ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme ( CEMES-MEM ), INL - Dispositifs Electroniques ( INL - DE ), Institut des Nanotechnologies de Lyon ( INL ), École Centrale de Lyon ( ECL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon ( CPE ) -Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École Centrale de Lyon ( ECL ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Nanotechnologies Nanosystèmes ( LN2 ), Université de Sherbrooke [Sherbrooke]-École Centrale de Lyon ( ECL ), Université de Lyon-Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon ( CPE ) -Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique (CEMES-NeO), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - 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Subjects: Materials science, Polymers and Plastics, Ion beam, [ SPI.MAT ] Engineering Sciences [physics]/Materials, Oxide, Nanoparticle, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, Biomaterials, chemistry.chemical_compound, 0103 physical sciences, Electrical measurements, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 010302 applied physics, [PHYS]Physics [physics], Resistive touchscreen, [ PHYS ] Physics [physics], business.industry, Metals and Alloys, 021001 nanoscience & nanotechnology, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Resistive random-access memory, Ion implantation, chemistry, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, Optoelectronics, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [ SPI.OPTI ] Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, 0210 nano-technology, business, Indium
Abstract: International audience; We report on the direct ion beam synthesis of a delta-layer of indium oxide nanocrystals (In2O3-NCs) in silica matrices by using ultra-low energy ion implantation. The formation of the indium oxide phase can be explained by (i) the affinity of indium with oxygen, (ii) the generation of a high excess of oxygen recoils generated by the implantation process in the region where the nanocrystals are formed and (iii) the proximity of the indium-based nanoparticles with the free surface and oxidation from the air. Taking advantage of the selective diffusivity of implanted indium in SiO2 with respect to Si3N4, In2O3-NCs have been inserted in the SiO2 switching oxide of micrometric planar oxide-based resistive random access memory (OxRAM) devices fabricated using the nanodamascene process. Preliminary electrical measurements show switch voltage from high to low resistance state. The devices with In2O3-NCs have been cycled 5 times with identical operating voltages and RESET current meanwhile no switch has been observed for non implanted devices. This first measurement of switching is very promising for the concept of In2O3-NCs based OxRAM memories.
Published: 2018
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14. A Stress-Free and Textured GaP Template on Silicon for Solar Water Splitting

Author: Simon Charbonnier, Gilles Patriarche, Maxime Vallet, Nicolas Bertru, Antoine Létoublon, Charles Cornet, Eric Tournié, Ida Lucci, Laurent Cerutti, Laurent Pedesseau, Anne Ponchet, T. Rohel, Jean-Baptiste Rodriguez, Yoan Léger, Pascal Turban, Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON ( FOTON ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie ( ENSSAT ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Bretagne Loire ( UBL ) -IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire ( IMT Atlantique ), Institut de Physique de Rennes ( IPR ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut d’Electronique et des Systèmes ( IES ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Marcoussis] ( C2N ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut des Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (Institut FOTON), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Institut de Physique de Rennes (IPR), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - 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Subjects: Materials science, Silicon, [ PHYS.COND.CM-MS ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, water splitting, law.invention, nanopatterning, Biomaterials, law, Electrochemistry, Ohmic contact, GaP/Si, textured surfaces, business.industry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, 6. Clean water, Surface energy, 0104 chemical sciences, Electronic, Optical and Magnetic Materials, self‐organization, chemistry, Transmission electron microscopy, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Optoelectronics, Density functional theory, Scanning tunneling microscope, 0210 nano-technology, business, Vicinal, Molecular beam epitaxy
Abstract: International audience; This work shows that a large‐scale textured GaP template monolithically integrated on Si can be developed by using surface energy engineering, for water‐splitting applications. The stability of (114)A facets is first shown, based on scanning tunneling microscopy images, transmission electron microscopy, and atomic force microscopy. These observations are then discussed in terms of thermodynamics through density functional theory calculations. A stress‐free nanopatterned surface is obtained by molecular beam epitaxy, composed of a regular array of GaP (114)A facets over a 2 in. vicinal Si substrate. The advantages of such textured (114)A GaP/Si template in terms of surface gain, band lineups, and ohmic contacts for water‐splitting applications are finally discussed.
Published: 2018
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15. A method to determine the pressure and densities of gas stored in blisters: Application to H and He sequential ion implantation in silicon

Author: Alain Claverie, Nabil Daghbouj, Nikolay Cherkashin, Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme (CEMES-MEM), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme ( CEMES-MEM ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), and Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: Materials science, Silicon, Annealing (metallurgy), chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Ion, 0103 physical sciences, Thermal, medicine, Electrical and Electronic Engineering, Composite material, 010302 applied physics, [PHYS]Physics [physics], [ PHYS ] Physics [physics], Defects in silicon, Blisters, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Finite element method, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Ion implantation, chemistry, Elastic deformation, medicine.symptom, 0210 nano-technology
Abstract: cited By 0; International audience; H and He sequential ion implantation of silicon followed by annealing leads to the formation of gas pressurized cavities. When close enough to the surface, they elastically deform this surface and generate blisters. Gaining knowledge of the characteristics and thermal behavior of these blisters is mandatory for the optimization of the Smart Cut™ process. In this paper, we develop the idea and demonstrate that the pressure and the concentrations of the gases inside a blister can be inferred from its actual dimensions and depth location by using simulations based on Finite Element Method (FEM) modelling. We apply this method to initiate a study on the influence of the respective fluences of H and He ions used in a sequential implantation on blistering efficiency.
Published: 2018
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16. Self-assembly of s-indacene-tetrone on Cu(111): molecular trapping and patterning of Cu adatoms

Author: Nataliya Kalashnyk, Adam Hassan Denawi, Frédéric Dumur, Didier Gigmes, Xavier Bouju, Sylvain Clair, Institut des Matériaux, de Microélectronique et des Nanosciences de Provence (IM2NP), Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Groupe NanoSciences (CEMES-GNS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie Radicalaire (ICR), and Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: General Physics and Astronomy, [PHYS.PHYS.PHYS-CHEM-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Chemical Physics [physics.chem-ph], Physical and Theoretical Chemistry
Abstract: International audience; The supramolecular self-assembly of s-indacene-1,3,5,7(2H,6H)-tetrone on the Cu(111) surface was investigated under ultrahigh vacuum by room-temperature scanning tunneling microscopy supported by theoretical modelling based on density functional theory. In total, six different phases were found, driven by hydrogen bonding, metal ligand coordination or covalent coupling. Host–guest interactions allowed for the accommodation of molecular or metal clusters inside the open nanoporous patterns. In one phase, molecular trapping was stochastically observed inside the large periodic nanopores created inside the supramolecular network. The three metal–organic networks observed resulted in the creation of different kinds of regular arrays of isolated metal adatoms or adatom clusters with a lattice period larger than 1 nm.
Published: 2023
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17. Designing plasmonic eigenstates for optical signal transmission in planar channel devices

Author: Gérard Colas des Francs, Upkar Kumar, Aurélien Cuche, Alexandre Bouhelier, Erik Dujardin, Sreenath Bolisetty, Christian Girard, Sviatlana Viarbitskaya, Raffaele Mezzenga, Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne ( LICB ), Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), ETH Zurich, Department of Health Sciences and Technology, Swiss Federal Institute of Technology in Zürich ( ETH Zürich ), ETH Zürich, Department of Health Sciences and Technology, Groupe NanoSciences (CEMES-GNS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (LICB), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique (CEMES-NeO), Department of Health Sciences and Technology [ETH Zürich] (D-HEST), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB)
Subjects: non-linear luminescence, surface plasmon, Nanophotonics, [ PHYS.COND.CM-MS ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], FOS: Physical sciences, Physics::Optics, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Signal, 010309 optics, LDOS, Delocalized electron, 0103 physical sciences, Transmittance, Electrical and Electronic Engineering, transmittance and routing devices, Plasmon, Physics, plasmonic eigenmodes, Condensed Matter - Materials Science, Mesoscopic physics, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], [ PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS ] Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], business.industry, Linear polarization, Surface plasmon, Materials Science (cond-mat.mtrl-sci), 021001 nanoscience & nanotechnology, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Electronic, Optical and Magnetic Materials, 2D crystalline gold, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, Optoelectronics, [ SPI.OPTI ] Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, 0210 nano-technology, business, Physics - Optics, Optics (physics.optics), Biotechnology
Abstract: International audience; On-chip optoelectronic and all-optical information processing paradigms require compact implementation of signal transfer for which nanoscale surface plasmons circuitry offers relevant solutions. This work demonstrates the directional signal transmittance mediated by 2D plasmonic eigenmodes supported by crystalline cavities. Channel devices comprising two mesoscopic triangular input and output ports and sustaining delocalized, higher-order plasmon resonances in the visible to infra-red range are shown to enable the controllable transmittance between two confined entry and exit ports coupled over a distance exceeding 2 μm. The transmittance is attenuated by > 20dB upon rotating the incident linear polarization, thus offering a convenient switching mechanism. The optimal transmittance for a given operating wavelength depends on the geometrical design of the device that sets the spatial and spectral characteristic of the supporting delocalized mode. Our approach is highly versatile and opens the way to more complex information processing using pure plasmonic or hybrid nanophotonic architectures.
Published: 2017
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18. A Photosensitizer Lanthanide Nanoparticle Formulation that Induces Singlet Oxygen with Direct Light Excitation, But Not By Photon or X-ray Energy Transfer

Author: Bruno Viana, Rima Chouikrat, Christophe Dujardin, Francis Baros, Anne-Laure Bulin, Jean-Claude André, Régis Vanderesse, Marc Verelst, Céline Frochot, Philippe Arnoux, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (LRGP), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie Physique Macromoléculaire (LCPM), Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris (site Paris VI) (LCMCP (site Paris VI)), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Collège de France (CdF (institution))-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INSERM U836, équipe 6, Rayonnement synchrotron et recherche médicale, Grenoble Institut des Neurosciences (GIN), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Institut Lumière Matière [Villeurbanne] (ILM), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles ( CEMES-M3 ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Réactions et Génie des Procédés ( LRGP ), Université de Lorraine ( UL ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Chimie Physique Macromoléculaire ( LCPM ), Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris (site Paris VI) ( LCMCP (site Paris VI) ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Collège de France ( CdF ) -Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL ( ENSCP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Grenoble Institut des Neurosciences ( GIN ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -CHU Grenoble-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -CHU Grenoble-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Institut Lumière Matière [Villeurbanne] ( ILM ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ministère de la Culture (MC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris (LCMCP), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Collège de France (CdF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-CHU Grenoble-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-CHU Grenoble-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Unité de Catalyse et de Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Université d'Artois (UA)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)
Subjects: Lanthanide, Materials science, Nanoparticle, chemistry.chemical_element, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, 02 engineering and technology, Zinc, [CHIM.THER]Chemical Sciences/Medicinal Chemistry, Conjugated system, [CHIM.INOR]Chemical Sciences/Inorganic chemistry, 010402 general chemistry, Photochemistry, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Biochemistry, [ SDV.CAN ] Life Sciences [q-bio]/Cancer, chemistry.chemical_compound, [ CHIM.CRIS ] Chemical Sciences/Cristallography, [CHIM.CRIS]Chemical Sciences/Cristallography, [CHIM]Chemical Sciences, Photosensitizer, [CHIM.COOR]Chemical Sciences/Coordination chemistry, Physical and Theoretical Chemistry, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Singlet oxygen, [ CHIM.COOR ] Chemical Sciences/Coordination chemistry, [ CHIM.INOR ] Chemical Sciences/Inorganic chemistry, [ CHIM.THER ] Chemical Sciences/Medicinal Chemistry, General Medicine, Gadolinium oxysulfide, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, chemistry, [ CHIM.MATE ] Chemical Sciences/Material chemistry, Diethylenetriamine, 0210 nano-technology
Abstract: We report the design and synthesis of europium-doped gadolinium oxysulfide nanoscintillators Gd2 O2 S:Eu3+ conjugated with two different photosensitizers (PSs): a zinc chlorin (ZnTPC) and a zinc phtalocyanine (ZnPc) by covalent bonding through a layer of N-(3-trimethoxysilylpropyl)diethylenetriamine (TPDA). These conjugates were designed to be activated under X-ray excitation to allow a photodynamic effect, although this desired outcome was not achieved in this study. The monodispersed nanoparticles of ∼70 nm diameter were pegylated to be stabilized in aqueous suspension. It was shown that the PSs conserved their photophysical properties once conjugated to the nanoscintillator and efficient singlet oxygen was obtained upon photo-irradiation. However, no energy transfer was observed from the nanoscintillator to the photosensitizer neither under photo- nor X-ray irradiation.
Published: 2017
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19. First principles investigation of the Co(0001)/MoS2 and Ni(111)/WSe2 interfaces for spin injection in a transition metal dichalcogenide monolayer

Author: Xavier Marie, Thomas Garandel, Rémi Arras, Pierre Renucci, Lionel Calmels, Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme (CEMES-MEM), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme ( CEMES-MEM ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire de physique et chimie des nano-objets ( LPCNO ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: Materials science, Magnetism, Schottky barrier, Interfaces, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, [ CHIM ] Chemical Sciences, symbols.namesake, Atomic orbital, Transition metal, Nickel, 0103 physical sciences, Monolayer, [CHIM]Chemical Sciences, 010306 general physics, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], [ PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS ] Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Magnetic moment, Condensed matter physics, Fermi level, Nanoelectronics, Transition metals, Cobalt, 021001 nanoscience & nanotechnology, Semiconductors, symbols, Density functional theory, 0210 nano-technology
Abstract: International audience; The hexagonal close-packed (hcp) Co(0001)/MoS2 and face-centered cubic (fcc) Ni(111)/WSe2 interface atomic, magnetic and electronic structures are investigated using first-principles methods based on the density functional theory. We show that the MoS2 and WSe2 single layers are covalently bond to the Co(0001) and Ni(111) metal surfaces. We describe the consequences of this bonding on the spin magnetic moments and on the electron states at the vicinity of these interfaces, where MoS2 and WSe2 become metallic due to hybridization between Co (or Ni) and S (or Se) atomic orbitals. A finite spin-polarization at the Fermi level is calculated in the MoS2 and WSe2 layers at these two interfaces. We also give and estimation of the Schottky barrier height that may appear at the border between the metallic and semiconducting phases of MoS2 (or WSe2) near the edge of a Co/MoS2 or Ni/WSe2 metallic contact.
Published: 2017
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20. Strongly directional scattering from dielectric nanowires

Author: Thierry Baron, Arnaud Arbouet, Frank Fournel, Peter R. Wiecha, Gérard Colas des Francs, Aurélien Cuche, Christian Girard, Guilhem Larrieu, Vincent Paillard, Aurélie Lecestre, Vincent Larrey, Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique (CEMES-NeO), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Nano-Optique et Forces (NOF ), Institut Néel (NEEL), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne [Dijon] (LICB), Université de Bourgogne (UB)-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique (LAAS-TEAM), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique (LAAS-MPN), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire des technologies de la microélectronique (LTM ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique ( CEMES-NeO ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne ( LICB ), Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique ( LAAS-TEAM ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique ( LAAS-MPN ), Laboratoire d'Electronique et des Technologies de l'Information ( CEA-LETI ), Université Grenoble Alpes [Saint Martin d'Hères]-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Laboratoire des technologies de la microélectronique ( LTM ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Labau, Isabelle, Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nano-Optique et Forces (NEEL - NOF), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université de Bourgogne (UB)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (LICB), NOF - Nano-Optique et Forces, Institut Néel ( NEEL ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes [Saint Martin d'Hères]-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes [Saint Martin d'Hères], Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne [Dijon] ( LICB ), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard ( UTBM ) -Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Grenoble Alpes [Saint Martin d'Hères]
Subjects: Nanowire, Nanoparticle, FOS: Physical sciences, Physics::Optics, 02 engineering and technology, Dielectric, 01 natural sciences, [PHYS] Physics [physics], 010309 optics, 0103 physical sciences, Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall), Electrical and Electronic Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Physics, [PHYS]Physics [physics], [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], [ PHYS ] Physics [physics], [ PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS ] Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Condensed matter physics, Condensed Matter - Mesoscale and Nanoscale Physics, Scattering, 021001 nanoscience & nanotechnology, Polarization (waves), Atomic and Molecular Physics, and Optics, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Transverse plane, 0210 nano-technology, Excitation, Biotechnology, Visible spectrum
Abstract: It has been experimentally demonstrated only recently that a simultaneous excitation of interfering electric and magnetic resonances can lead to uni-directional scattering of visible light in zero-dimensional dielectric nanoparticles. We show both theoretically and experimentally, that strongly anisotropic scattering also occurs in individual dielectric nanowires. The effect occurs even under either pure transverse electric or pure transverse magnetic polarized normal illumination. This allows for instance to toggle the scattering direction by a simple rotation of the incident polarization. Finally, we demonstrate that directional scattering is not limited to cylindrical cross-sections, but can be further tailored by varying the shape of the nanowires., Comment: 12 pages, 6 figures + supporting informations of 12 pages, 19 figures
Published: 2017
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21. Local field enhancement and thermoplasmonics in multimodal aluminum structures

Author: Peter R. Wiecha, Jérôme Plain, Alexandre Bouhelier, Jérôme Martin, Arnaud Arbouet, Davy Gérard, Aurélien Cuche, Marie-Maxime Mennemanteuil, Dmitry Khlopin, Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique ( CEMES-NeO ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Nano Optics and Near-field spectroscopy Group, King‘s College London, Laboratoire de Nanotechnologie et d'Instrumentation Optique ( LNIO ), Institut Charles Delaunay ( ICD ), Université de Technologie de Troyes ( UTT ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Technologie de Troyes ( UTT ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne ( LICB ), Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique (CEMES-NeO), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université de Bourgogne (UB)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Nanotechnologie et d'Instrumentation Optique (LNIO), Institut Charles Delaunay (ICD), Université de Technologie de Troyes (UTT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Technologie de Troyes (UTT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne [Dijon] (LICB), Université de Bourgogne (UB)-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (LICB)
Subjects: fano-resonant aluminum, Nanostructure, Photoluminescence, Materials science, Field (physics), FOS: Physical sciences, plasmonic materials, 02 engineering and technology, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Optics, Electric field, Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall), 0103 physical sciences, Thermal, nanostructures, ultraviolet, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], conversion, 010306 general physics, Plasmon, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], [ PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS ] Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Condensed Matter - Mesoscale and Nanoscale Physics, business.industry, Surface plasmon, nanoplasmonics, gold, 021001 nanoscience & nanotechnology, Polarization (waves), nanoprisms, nanoantennas, Optoelectronics, nanoparticles, 0210 nano-technology, business, [ PHYS.COND ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]
Abstract: Aluminum nanostructures have recently been at the focus of numerous studies due to their properties including oxidation stability and surface plasmon resonances covering the ultraviolet and visible spectral windows. In this article, we reveal a new facet of this metal relevant for both plasmonics purpose and photo-thermal conversion. The field distribution of high order plasmonic resonances existing in two-dimensional Al structures is studied by nonlinear photoluminescence (nPL) microscopy in a spectral region where electronic interband transitions occur. The polarization sensitivity of the field intensity maps shows that the electric field concentration can be addressed and controlled on-demand. We use a numerical tool based on the Green dyadic method to analyze our results and to simulate the absorbed energy that is locally converted into heat. The polarization-dependent temperature increase of the Al structures is experimentally quantitatively measured, and is in an excellent agreement with theoretical predictions. Our work highlights Al as a promising candidate for designing thermal nanosources integrated in coplanar geometries for thermally assisted nanomanipulation or biophysical applications., 8 pages 6 figures main article; 7 pages 9 figures supporting informations
Published: 2017
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22. Rapid recovery of nuclear and mitochondrial genes by genome skimming from Northern Hemisphere freshwater crayfish

Author: Angela J. Roles, Martin Bláha, Mun Hua Tan, Han Ming Gan, Yin Peng Lee, Frédéric Grandjean, Christopher M. Austin, Robert J. DiStefano, Tadashi Kawai, Ecologie et biologie des interactions (EBI), Université de Poitiers-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institute of Geospatial Science and Technology (INSTeG), Universiti Teknologi Malaysia (UTM), Civil Aviation University of China (CAUC), Department of Mechanical and Aerospace Engineering [Las Cruces], New Mexico State University, International Collaborative Laboratory for Supraphotoactive Systems, Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Nara Institute of Science and Technology, Nara Institute of Science and Technology-Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nara Institute of Science and Technology
Subjects: 0301 basic medicine, [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, Mitochondrial DNA, biology, [SDV]Life Sciences [q-bio], Northern Hemisphere, Zoology, Crayfish, biology.organism_classification, Genome, Crustacean, 03 medical and health sciences, Tree (data structure), chemistry.chemical_compound, 030104 developmental biology, chemistry, Evolutionary biology, Phylogenetics, Genetics, Animal Science and Zoology, Molecular Biology, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, DNA, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2017
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23. Near-field hyperspectral quantum probing of multimodal plasmonic resonators

Author: Aurélien Drezet, Martin Berthel, Erik Dujardin, Upkar Kumar, Aurélien Cuche, Christian Girard, Serge Huant, G. Colas des Francs, Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Nano-Optique et Forces (NOF ), Institut Néel (NEEL), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (LICB), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nano-Optique et Forces (NEEL - NOF), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), NOF - Nano-Optique et Forces, Institut Néel ( NEEL ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes [Saint Martin d'Hères]-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes [Saint Martin d'Hères], Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne ( LICB ), and Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: Physics, Photon, Local density of states, business.industry, Physics::Optics, Near and far field, 02 engineering and technology, [ PHYS.COND.CM-GEN ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Other [cond-mat.other], 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, 010309 optics, Resonator, Excited state, [PHYS.COND.CM-GEN]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Other [cond-mat.other], 0103 physical sciences, Optoelectronics, Emission spectrum, Photonics, 0210 nano-technology, business, Plasmon
Abstract: International audience; Quantum systems, excited by an external source of photons, display a photodynamics that is ruled by a subtle balance between radiative or nonradiative energy channels when interacting with metallic nanostructures. We apply and generalize this concept to achieve a quantum probing of multimodal plasmonic resonators by collecting and filtering the broad emission spectra generated by a nanodiamond (ND) hosting a small set of nitrogen-vacancy (NV) color centers attached at the apex of an optical tip. Spatially and spectrally resolved information on the photonic local density of states (ph-LDOS) can be recorded with this technique in the immediate vicinity of plasmonic resonators, paving the way for a complete near-field optical characterization of any kind of nanoresonators in the single photon regime.
Published: 2017
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24. Electronic structure of the Co ( 0001 ) / Mo S 2 interface and its possible use for electrical spin injection in a single Mo S 2 layer

Author: Garandel, T., Arras, Rémi, Marie, Xavier, Renucci, Pierre, Calmels, Lionel, Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets ( LPCNO ), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme (CEMES-MEM), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: Spin polarization, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Electronic structure, Ferromagnetism, [CHIM]Chemical Sciences, Condensed Matter::Strongly Correlated Electrons, Density of states, Spintronics, Spin-orbit coupling, [ CHIM ] Chemical Sciences
Abstract: International audience; The ability to perform efficient electrical spin injection from ferromagnetic metals into two-dimensional semiconductor crystals based on transition metal dichalcogenide monolayers is a prerequisite for spintronic and valleytronic devices using these materials. Here, the hexagonal close-packed (hcp) Co(0001)/MoS2 interface electronic structure is investigated by first-principles calculations based on the density functional theory. In the lowest energy configuration of the hybrid system after optimization of the atomic coordinates, we show that interface sulfur atoms are covalently bound to one, two, or three cobalt atoms. A decrease of the Co atom spin magnetic moment is observed at the interface, together with a small magnetization of S atoms. Mo atoms also hold small magnetic moments, which can take positive as well as negative values. The charge transfers due to covalent bonding between S and Co atoms at the interface have been calculated for majority and minority spin electrons, and the connections between these interface charge transfers and the induced magnetic properties of the MoS2 layer are discussed. Band structure and density of states of the hybrid system are calculated for minority and majority spin electrons, taking into account spin-orbit coupling. We demonstrate that MoS2 bound to the Co contact becomes metallic due to hybridization between Co d and S p orbitals. For this metallic phase of MoS2, a spin polarization at the Fermi level of 16% in absolute value is calculated, which could allow spin injection into the semiconducting MoS2 monolayer channel. Finally, the symmetry of the majority and minority spin electron wave functions at the Fermi level in the Co-bound metallic phase of MoS2 and the orientation of the border between the metallic and semiconducting phases of MoS2 are investigated, and their impact on spin injection into the MoS2 channel is discussed.
Published: 2017

25. Kinetics of dislocations, solid solution hardening and dynamic strain ageing in Fe and Fe alloys

Author: Caillard, Daniel, Physique de la Plasticité et Métallurgie (CEMES-PPM), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Physique de la Plasticité et Métallurgie ( CEMES-PPM ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: [PHYS]Physics [physics], [ PHYS ] Physics [physics], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2017

26. Selective excitation of surface plasmon modes propagating in Ag nanowires

Author: Song , Mingxia, Dellinger , Jean, Demichel , Olivier, Buret , Mickaël, Colas Des Francs , Gérard, Zhang , Douguo, Dujardin , Erik, Bouhelier , Alexandre, Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne [Dijon] (LICB), Université de Bourgogne (UB)-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (LICB), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Science and Technology of China [Hefei] (USTC), Groupe NanoSciences (CEMES-GNS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne [Dijon] ( LICB ), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard ( UTBM ) -Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne ( LICB ), Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), University of Science and Technology of China [Hefei] ( USTC ), Groupe NanoSciences ( CEMES-GNS ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université de Bourgogne (UB)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS]Physics [physics], [ PHYS ] Physics [physics], Physics::Optics
Abstract: cited By 0; International audience; Surface plasmon modes propagating in metal nanowires are conveniently excited by focusing a laser beam on one extremity of the nanowire. We find that the precise positioning of the nanowire inside the focal region drastically influences the excitation efficiency of the different SPP modes sustained by the plasmonic waveguide. We demonstrate a spatially selective excitation of bound and leaky surface plasmon modes with excitation maps that strongly depend on the orientation of the incident linear polarization. We discuss this modal selection by considering the inhomogeneous distribution of the field components inside the focus. Our finding provides a way to discriminate the effective indices of the modes offering thus an increased coupling agility for future nanowire-based plasmonic architectures.
Published: 2017
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27. Full characterization of dislocations in ion-irradiated polycrystalline UO$_2$

Author: Marc Legros, C. Onofri, Hervé Palancher, C. Bachelet, C. Baumier, Jacques Lechelle, C. Sabathier, CEA Cadarache, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière ( CSNSM ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)
Subjects: [PHYS]Physics [physics], Nuclear and High Energy Physics, [ PHYS ] Physics [physics], Materials science, Condensed matter physics, 02 engineering and technology, Slip (materials science), 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, 010305 fluids & plasmas, Ion, Crystallography, Nuclear Energy and Engineering, Peierls stress, Vacancy defect, 0103 physical sciences, Perpendicular, General Materials Science, Crystallite, Dislocation, 0210 nano-technology, Burgers vector
Abstract: International audience; In order to fully characterize the dislocation loops and lines features (Burgers vectors, habit/slip planes, interstitial or vacancy type) induced by irradiation in UO2, polycrystalline thin foils were irradiated with 4 MeV Au or 390 keV Xe ions at different temperatures (25, 600 and 800 °C) and fluences (0.5 and 1 × 1015 ions/cm2), and further analyzed using TEM. In all the cases, this study, performed on a large number of dislocation loops (diameter ranging from 10 to 80 nm) and for the first time on several dislocation lines, reveals unfaulted prismatic dislocation loops with an interstitial nature and Burgers vectors only along the -type directions. Almost 60% of the studied loops are purely prismatic type and lie on {110} habit planes perpendicular to the Burgers vector directions. The others lie on the {110} or {111} planes, which are neither perpendicular to the Burgers vectors, nor contain them. About 87% of the dislocation lines, formed by loop overlapping as fluence increases, are edge or mixed type in the {100} slip systems, as those induced under mechanical load.
Published: 2017
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28. Extended Defects Formation in Nanosecond Laser-Annealed Ion Implanted Silicon

Author: Karim Huet, Sébastien Duguay, Nikolay Cherkashin, Yang Qiu, M. Quillec, Didier Blavette, Huiyuan Wang, Fuccio Cristiano, Antonino La Magna, Giuseppe Fisicaro, Fulvio Mazzamuto, Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique ( LAAS-MPN ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), SCREEN-LASSE, Institute for Microelectronics and Microsystems/ Istituto per la Microelettronica e Microsistemi ( IMM ), Consiglio Nazionale delle Ricerche ( CNR ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Groupe de physique des matériaux ( GPM ), Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie ( INSA Rouen Normandie ), Normandie Université ( NU ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), European Project : 258547,EC:FP7:ICT,FP7-ICT-2009-5,ATEMOX ( 2010 ), Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique (LAAS-MPN), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Istituto per la Microelettronica e Microsistemi [Catania] (IMM), National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Groupe de physique des matériaux (GPM), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Project: 258547,EC:FP7:ICT,FP7-ICT-2009-5,ATEMOX(2010), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)
Subjects: inorganic chemicals, Materials science, Dopant, Silicon, Mechanical Engineering, Analytical chemistry, chemistry.chemical_element, Bioengineering, General Chemistry, Atom probe, Condensed Matter Physics, Molecular physics, law.invention, Ion, Secondary ion mass spectrometry, Ion implantation, chemistry, law, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, General Materials Science, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Dislocation, Burgers vector
Abstract: International audience; Damage evolution and dopant distribution during nanosecond laser thermal annealing of ion implanted silicon have been investigated by means of transmission electron microscopy, secondary ion mass spectrometry, and atom probe tomography. Different melting front positions were realized and studied: nonmelt, partial melt, and full melt with respect to the as-implanted dopant profile. In both boron and silicon implanted silicon samples, the most stable form among the observed defects is that of dislocation loops lying close to (001) and with Burgers vector parallel to the [001] direction, instead of conventional {111} dislocation loops or {311} rod-like defects, which are known to be more energetically favorable and are typically observed in ion implanted silicon. The observed results are explained in terms of a possible modification of the defect formation energy induced by the compressive stress developed in the nonmelted regions during laser annealing.
Published: 2014
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29. Enhancement of electric and magnetic dipole transition of rare-earth-doped thin films tailored by high-index dielectric nanostructures

Author: Aurélien Cuche, Guilhem Larrieu, Olivier Boisron, Vincent Paillard, Christian Girard, Clément Majorel, Arnaud Arbouet, Bruno Masenelli, Peter R. Wiecha, Aurélie Lecestre, Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique (CEMES-NeO), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INL - Spectroscopies et Nanomatériaux (INL - S&N), Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Lumière Matière [Villeurbanne] (ILM), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique (LAAS-TEAM), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique (LAAS-MPN), Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique ( CEMES-NeO ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), INL - Spectroscopies et Nanomatériaux ( INL - S&N ), Institut des Nanotechnologies de Lyon ( INL ), École Centrale de Lyon ( ECL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon ( CPE ) -Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École Centrale de Lyon ( ECL ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut Lumière Matière [Villeurbanne] ( ILM ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique ( LAAS-TEAM ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique ( LAAS-MPN ), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon, Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: Photoluminescence, Silicon, Magnetic dipole transition, FOS: Physical sciences, Physics::Optics, chemistry.chemical_element, Dielectric, 01 natural sciences, 010309 optics, Condensed Matter::Materials Science, Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall), 0103 physical sciences, Electrical and Electronic Engineering, Thin film, Engineering (miscellaneous), Physics, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], [ PHYS ] Physics [physics], [ PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS ] Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Condensed Matter - Mesoscale and Nanoscale Physics, business.industry, Doping, [PHYS.PHYS.PHYS-GEN-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/General Physics [physics.gen-ph], Atomic and Molecular Physics, and Optics, chemistry, Optoelectronics, Nanorod, business, Magnetic dipole
Abstract: We propose a simple experimental technique to separately map the emission from electric and magnetic dipole transitions close to single dielectric nanostructures, using a few nanometer thin film of rare-earth ion doped clusters. Rare-earth ions provide electric and magnetic dipole transitions of similar magnitude. By recording the photoluminescence from the deposited layer excited by a focused laser beam, we are able to simultaneously map the electric and magnetic emission enhancement on individual nanostructures. In spite of being a diffraction-limited far-field method with a spatial resolution of a few hundred nanometers, our approach appeals by its simplicity and high signal-to-noise ratio. We demonstrate our technique at the example of single silicon nanorods and dimers, in which we find a significant separation of electric and magnetic near-field contributions. Our method paves the way towards the efficient and rapid characterization of the electric and magnetic optical response of complex photonic nanostructures., 10 pages and 7 figures
Published: 2019
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30. Analysis of Chromate-based Primers for Protection of Aluminium Alloys on Historical Aircraft

Author: Magali Brunet, Luc Robbiola, Chantal Brouca-Cabarrecq, Philippe Sciau, Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Travaux et recherches archéologiques sur les cultures, les espaces et les sociétés (TRACES), École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and SOLEIL synchrotron radiation facilities
Subjects: [SHS.HISPHILSO]Humanities and Social Sciences/History, Philosophy and Sociology of Sciences, primer, chromates, Aluminium alloys, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, Conservation, cultural heritage, aircraft, XANES
Abstract: International audience; Immediately following the use of aluminium alloys, particularly Duralumin, in the construction of aircraft, protective coatings with anti-corrosion properties were developed. Among the numerous solutions to prevent corrosion, the most widely employed materials were organic primers containing chromates. This paper reports the study of the corrosion inhibitive compounds (chromates) used by aircraft manufacturers during World War II. More specifically, we have identified the nature of the compounds and assessed their current efficiency. Our analyses on samples collected from three different wrecks (French and German) excavated on terrestrial sites reveal that the primer contained either zinc tetroxychromate or lead chromate. Using XANES to study the chromium oxidation states elucidated the different phenomena taking place during the aging of the paint primer. We found that the reduction of Cr(VI) to Cr(III) species occurred either within the primer or at the interface of the primer with the Al alloy. This is believed to be due to alteration of the paint layer and its long exposure to the natural environment. However, even after 80 years, Cr(VI) is still present in the primers of these archaeological parts. Although a little altered, the chromate compound can still provide a source of inhibitor, thus maintaining the protection of the alloys.
Published: 2022
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31. Evidence of dislocation loop preferential nucleation in irradiated aluminum under stress

Author: D. Da Fonseca, F. Mompiou, T. Jourdan, J.-P. Crocombette, A. Chartier, F. Onimus, Service de recherches de métallurgie physique (SRMP), Département des Matériaux pour le Nucléaire (DMN), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Physique de la Plasticité et Métallurgie (CEMES-PPM), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Frenkel pair accumulation, in-situ straining irradiation, Mechanics of Materials, Mechanical Engineering, dislocation loop, object kinetic Monte-Carlo, Metals and Alloys, General Materials Science, Condensed Matter Physics, irradiation creep, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract: International audience; To explain irradiation creep, several mechanisms have been proposed. Some are based on the effect of stress on either nucleation or growth of dislocation loops. To investigate these mechanisms in aluminum we combine in-situ transmission electron microscope irradiation under stress and two simulation approaches (object kinetic Monte-Carlo, molecular dynamics Frenkel pair accumulation). We observe the selectivity of Frank loop variants under electron irradiation and applied stress. When the stress is turned on after loop formation, there is no loop variant selectivity, suggesting the absence of preferential absorption on already formed loops. Object kinetic Monte-Carlo simulations, including the effect of stress on the diffusion of point defects, show no growth rate difference between loop variants. Frenkel pair accumulation simulations exhibit variant selectivity of nucleated loops. This shows that loop selectivity is due to preferential nucleation of well oriented loops under stress and not to differential growth of loops.
Published: 2023
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32. Construction of 2D nanoporous networks by coupling on-surface dynamic imine chemistry and dipole-stabilized self-assembly

Author: Yue, J. -Y, Markoulides, Marios Savva, Regan, A. C., Li, S. -Y, Chronakis, Nikos, Gourdon, A., Chen, T., Yan, H. -J, Wang, D., Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Groupe NanoSciences (CEMES-GNS), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Lab-STICC_TB_CID_IHSEV, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Eurecom [Sophia Antipolis], Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Groupe NanoSciences ( CEMES-GNS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance ( Lab-STICC ), École Nationale d'Ingénieurs de Brest ( ENIB ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -Université de Brest ( UBO ) -Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques ( IBNM ), Université de Brest ( UBO ) -Université européenne de Bretagne ( UEB ) -ENSTA Bretagne-Institut Mines-Télécom [Paris]-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École Nationale d'Ingénieurs de Brest ( ENIB ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -Université de Brest ( UBO ) -Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques ( IBNM ), Université de Brest ( UBO ) -Université européenne de Bretagne ( UEB ) -ENSTA Bretagne-Institut Mines-Télécom [Paris]-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Chronakis, Nikos [0000-0002-2726-5290], and Markoulides, Marios Savva [0000-0002-0425-2104]
Subjects: Imine, Nanotechnology, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, [ CHIM ] Chemical Sciences, Catalysis, chemistry.chemical_compound, Highly oriented pyrolytic graphite, Materials Chemistry, Molecule, [CHIM]Chemical Sciences, Coupling, [PHYS]Physics [physics], Schiff base, [ PHYS ] Physics [physics], Chemistry, Nanoporous, Metals and Alloys, General Chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Dipole, Ceramics and Composites, Self-assembly, 0210 nano-technology
Abstract: Double-walled nanoporous networks based on the Schiff base reaction of nonplanar tripodic building blocks and subsequent dipole-directed self-assembly were fabricated on highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) at the gas-solid interface. This is the first example of nonplanar molecules exploited as precursors for a surface reaction. © The Royal Society of Chemistry. 53 2 428 431
Published: 2016
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33. Vibrational density of states and thermodynamics at the nanoscale: the 3D-2D transition in gold nanostructures

Author: Robert Carles, Patrizio Benzo, Caroline Bonafos, Béatrice Pécassou, Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Nanostructure, Materials science, Phonon, [ PHYS.COND.CM-MS ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Nanoparticle, 02 engineering and technology, Inelastic scattering, 01 natural sciences, Atomic units, Article, symbols.namesake, 0103 physical sciences, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], 010306 general physics, Nanoscopic scale, Debye model, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [PHYS]Physics [physics], Multidisciplinary, [ PHYS ] Physics [physics], 021001 nanoscience & nanotechnology, Chemical physics, symbols, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], 0210 nano-technology, Raman scattering, [ PHYS.COND ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]
Abstract: Surface enhanced Raman scattering (SERS) is generally and widely used to enhance the vibrational fingerprint of molecules located at the vicinity of noble metal nanoparticles. In this work, SERS is originally used to enhance the own vibrational density of states (VDOS) of nude and isolated gold nanoparticles. This offers the opportunity of analyzing finite size effects on the lattice dynamics which remains unattainable with conventional techniques based on neutron or x-ray inelastic scattering. By reducing the size down to few nanometers, the role of surface atoms versus volume atoms become dominant, and the “text-book” 3D-2D transition on the dynamical behavior is experimentally emphasized. “Anomalies” that have been predicted by a large panel of simulations at the atomic scale, are really observed, like the enhancement of the VDOS at low frequencies or the occurrence of localized modes at frequencies beyond the cut-off in bulk. Consequences on the thermodynamic properties at the nanoscale, like the reduction of the Debye temperature or the excess of the specific heat, have been evaluated. Finally the high sensitivity of reminiscent bulk-like phonons on the arrangements at the atomic scale is used to access the morphology and internal disorder of the nanoparticles.
Published: 2016
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34. On the application of surface enhanced Raman scattering to study the interaction of DsRed fluorescent proteins with silver nanoparticles embedded in thin silica layers

Author: Robert Carles, Marvine Soumbo, Marie-Carmen Monje, Adnen Mlayah, Christine Roques, Bernard Despax, Alessandro Pugliara, Kremena Makasheva, Caroline Bonafos, LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire de Génie Chimique (LGC), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Matériaux et Procédés Plasmas (LAPLACE-MPP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse - INSA (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Laboratoire Plasma et Conversion d'Energie [Toulouse] ( LAPLACE ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Toulouse - LGC, inconnu, Inconnu, and Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE)
Subjects: Raman scattering, Materials science, Silver, Nanoparticle, Metal nanoparticles, Nanotechnology, Silver nanoparticles (AgNps), Biochemistry, Environmental media, Silver nanoparticle, Fluorescence, 03 medical and health sciences, symbols.namesake, [SPI]Engineering Sciences [physics], 0302 clinical medicine, [CHIM.GENI]Chemical Sciences/Chemical engineering, Génie chimique, Reactivity (chemistry), DsRed fluorescent proteins, Génie des procédés, Surface scattering, Plasmon, 030304 developmental biology, Environmental hazards, [PHYS]Physics [physics], 0303 health sciences, [ PHYS ] Physics [physics], Substrates, Surface enhanced Raman spectroscopy, Proteins, Silica, Surface-enhanced Raman spectroscopy, Fluorescent protein, Enhancement factor, Raman spectroscopy, Thin silica layers, symbols, Nanoparticles, Surface enhanced Raman Scattering (SERS), Silver nanoparticles, 030217 neurology & neurosurgery
Abstract: cited By 0; Conference of 11th IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference, NMDC 2016 ; Conference Date: 9 October 2016 Through 12 October 2016; Conference Code:125383; International audience; The interaction of proteins with silver nanoparticles (AgNPs) is of primary importance to uncover silver antimicrobial efficiency and environmental hazard. This interaction can affect silver reactivity, bioavailability and, eventually, silver toxicity towards the environmental media. Detection of the interaction of DsRed fluorescent proteins with AgNPs embedded in thin silica layers is demonstrated using surface enhanced Raman spectroscopy (SERS), but deep analyses require the design and elaboration of dedicated plasmonic substrates giving a high enhancement factor.
Published: 2016
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35. Solid solution hardening in Fe-X alloys

Author: Caillard, Daniel, Physique de la Plasticité et Métallurgie ( CEMES-PPM ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Physique de la Plasticité et Métallurgie (CEMES-PPM), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS]Physics [physics], [ PHYS ] Physics [physics], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2016

36. Etude de nanocristaux unidimensionnels confinés dans des nanotubes de carbone

Author: Nie, Chunyang, Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paul Sabatier - Toulouse III, Emmanuel Flahaut, Marc Monthioux, Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux ( CIRIMAT ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: Filling, In situ transformation, Nanotubes de carbone biparois, Energy loss electron spectroscopy (EELS), 1D nanocrystals, Hybrid nanomaterials, Nanomatériaux hybrides, Spectroscopie de perte d'énergie des électrons, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, Nanocristaux 1D, Transformation in situ, Microscopie électronique à transmission, Remplissage, Double-walled carbon nanotubes (DWCNTs), [ CHIM.MATE ] Chemical Sciences/Material chemistry, Transmission electron microscopy (TEM)
Abstract: Filling carbon nanotubes (CNTs) has been considered as an easy approach to synthesize various nanocrystals since the inserted materials are forced to adopt a nearly one-dimensional morphology arising from their very high aspect ratio, especially in the case of single-walled CNTs (SWCNTs) or double-walled CNTs (DWCNTs). Nanocrystals/nanowires of transition metals, especially those with very narrow diameters, are predicted to exhibit peculiar magnetic property differing from the bulk metals. Filling CNTs provides a possible way for the synthesis of such metal nanocrystals/nanowires. There are several methods for filling CNTs including the in situ method, gas phase method, molten phase method, solution method, etc. Among them, molten phase has been very popular for filling various types of nanotubes due to the possibility to reach high filling rates, simplicity and versatility. However, for materials with high melting point such as metals, it is difficult to insert them into CNTs directly. To solve this problem, we also took advantage of the inner cavity of CNTs which not only templates the growth but also acts as a nanoreactor in order to perform chemical reactions. The insertion of materials with high melting point is typically achieved by first filling CNTs with a precursor, and then transforming the precursor into the desired 1D nanostructure by post-treatments. In this thesis, (i) filling DWCNTs with iodine and various halides via the molten phase method was performed and the influence of the relevant physical and chemical properties of the halides on the filling rate was investigated. The role of the redox potential as a main parameter driving the filling efficiency is pointed out, and explained; (ii) peculiar structures of the nanocrystals confined within DWCNTs were imaged by transmission electron microscopy (TEM) and corresponding modeling of the observed crystal nanostructures and related TEM images were proposed; (iii) different in situ transformations on the iodide-filled DWCNTs were attempted and the chemical composition of the encapsulated 1D nanocrystals before and after post-filling treatments was systematically identified by means of electron energy loss spectroscopy (EELS).; Le remplissage des nanotubes de carbone (NTC) est considéré comme une approche relativement simple permettant de synthétiser des nanocristaux du fait de l'effet de confinement 1D imposé par la cavité centrale des NTC, qui peut être seulement de l'ordre du nanomètre ou moins, notamment dans le cas des NTC monoparoi et en particulier des NTC biparois (DWCNT) sur lesquels nous avons concentré nos efforts. De tels nanocristaux devraient avoir des propriétés physiques (électriques, magnétiques) différentes de celles de leurs équivalents à l'état massif du fait de la modification de la coordinence des atomes ou des ions les composant. Parmi les différentes méthodes existantes pour le remplissage des NTC, (in situ pendant la synthèse, a posteriori à partir de solutions), la méthode faisant intervenir des matériaux fondus est la plus populaire pour le remplissage par des matériaux inorganiques. Elle permet en effet d'atteindre des taux de remplissage raisonnablement élevés et demeure assez simple à mettre en œuvre. Cependant, elle fait preuve d'un certain nombre de limitations (techniques) qui posent problème dans le cas de matériaux à haut point de fusion (typiquement > 1000°C), dont la réactivité avec le carbone à haute température pourrait être gênante (carboréduction des oxydes par exemples), ou encore dont la faible mouillabilité vis-à-vis du carbone à l'état fondu est rédhibitoire (métaux par exemple). Il est possible de palier à cette difficulté en procédant par étapes successives et en remplissant d'abord les NTC avec un précurseur puis d'utiliser la cavité interne des NTC comme des nanoréacteurs afin de procéder dans un second temps à une transformation in situ. Dans ces travaux, nous avons étudié (1) le remplissage de DWCNT avec de l'iode ainsi qu'avec différents iodures métalliques en mettant en œuvre essentiellement la méthode des sels fondus. Nous avons étudié en détails l'influence des paramètres physico-chimiques du matériau de remplissage (réactivité chimique sous la forme en particulier du potentiel rédox du couple iodure métallique / métal, mais aussi viscosité, tension de surface, pression de vapeur saturante en milieu fondu) mais aussi du NTC (texture cylindrique ou "en arrêtes de poisson", diamètre, nombre de parois) sur le taux de remplissage. (2) Nous avons étudié en détail un certain nombre de structures inhabituelles de nanomatériaux confinés dans les DWCNT, en faisant appel à la modélisation structurale et à la simulation d'images de microscopie électronique sur la base de ces modèles pour guider notre analyse. (3) Nous avons enfin étudié différentes réactions in situ dans les DWCNT telles que la sulfuration, la réduction sous hydrogène ou encore la fluoration afin de synthétiser des nanocristaux originaux et de les caractériser en détails à l'aide d'outils tels que par exemple le MET Haute Résolution et la spectroscopie de perte d'énergie des électrons (EELS).
Published: 2016

37. Tailoring second-order harmonic generation with crystal antiphase domains in GaP/Si

Author: Guillemé, Pierre, Cornet, Charles, Vallet, Maxime, Bahri, Mounib, Largeau, Ludovic, Patriarche, Gilles, Létoublon, Antoine, Stodolna, Julien, Dumeige, Yannick, Le Pouliquen, Julie, Féron, Patrice, Ponchet, Anne, Durand, Olivier, Léger, Yoan, Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (FOTON), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire de photonique et de nanostructures (LPN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 3d-opt-many-cores, ANR-11-LABX-0007,CEMPI,Centre Européen pour les Mathématiques, la Physique et leurs Interactions(2011), Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON ( FOTON ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université européenne de Bretagne ( UEB ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie ( ENSSAT ) -Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de photonique et de nanostructures ( LPN ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), ANR : Cominlabs projet 3DCORE '3D Many-Core Architectures based on Optical Network on Chip',Cominlabs 3DCORE,ANR-10LABX-07-01 - labex Cominlabs - projet 3DCORE, Université de Rennes (UR)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Physics::Instrumentation and Detectors, [ SPI.MAT ] Engineering Sciences [physics]/Materials, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, Physics::Optics, [ SPI.OPTI ] Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract: International audience; GaP is a promising candidate for the development of integrated photonic functions on silicon, because of its quasi lattice‐matching with Si and its interesting χ(2) non‐linear properties. We present the realization of GaP‐based microdisks on Si substrates, and discuss their optical properties, especially the antiphase domains (APDs) impact on second‐order harmonic generation. We show that the relevant parameter is the average polarity of the crystal while the size of the APDs does not impact the non‐linear processes. The control of the APD annihilation with AlGaP markers is found to be a promising route towards nonlinearity engineering in Si‐integrated photonic devices.
Published: 2016

38. Assessing bio-available silver released from silver nanoparticles embedded in silica layers using the green algae Chlamydomonas reinhardtii as bio-sensors

Author: Gérard Benassayag, Yolanda Echegoyen, Robert Carles, Maxime Bayle, Béatrice Pécassou, Alessandro Pugliara, Maria Carmen Sancho, Bernard Despax, Kremena Makasheva, Enrique Navarro, Patrizio Benzo, Caroline Bonafos, LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique (CEMES-NeO), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Surfaces, Interfaces et Nano-Objets (CEMES-SINanO), Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme (CEMES-MEM), Instituto Pirenaico de Ecologia (IPE), Spanish National Research Council (CSIC), University of Zaragoza - Universidad de Zaragoza [Zaragoza], Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Matériaux et Procédés Plasmas (LAPLACE-MPP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Plasma et Conversion d'Energie [Toulouse] ( LAPLACE ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Spanish National Research Council ( CSIC ), University of Zaragoza [Zaragoza], Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Instituto Pirenaico de Ecologìa = Pyrenean Institute of Ecology [Zaragoza] (IPE - CSIC)
Subjects: Plasma polymerization, Nanoparticle, Silica matrix, High resolution transmission electron microscopy, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Silver nanoparticle, Nanomaterials, Nanocomposites, chemistry.chemical_compound, sensor, Chlorophyta, green alga, silver, Waste Management and Disposal, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, mass spectrometry, [PHYS]Physics [physics], [ PHYS ] Physics [physics], Optical properties, nanocomposite, ecotoxicity, nanoparticle, particle size, 021001 nanoscience & nanotechnology, Silicon Dioxide, Pollution, structure analysis, Anti-Bacterial Agents, priority journal, Bio-available silver release, silica, Ion beams, Synthesis (chemical), Silver nanoparticles, 0210 nano-technology, Environmental Monitoring, Environmental Engineering, Materials science, Algae, Silicon dioxide, Metal nanoparticles, Nanotechnology, Article, Physical synthesis, transmission electron microscopy, Environmental Chemistry, controlled study, High-resolution transmission electron microscopy, 0105 earth and related environmental sciences, Nanocomposite, photosynthesis, nonhuman, concentration (parameters), fluorometry, toxicity, silver nanoparticle, Nanostructures, chemistry, Light transmission, Nanoparticles, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, bioavailability, Biosensor, Water Pollutants, Chemical, Chlamydomonas reinhardtii
Abstract: cited By 7; International audience; Silver nanoparticles (AgNPs) because of their strong antibacterial activity are widely used in health-care sector and industrial applications. Their huge surface-volume ratio enhances the silver release compared to the bulk material, leading to an increased toxicity for microorganisms sensitive to this element. This work presents an assessment of the toxic effect on algal photosynthesis due to small (size
Published: 2016
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39. Plasmonic Purcell factor and coupling efficiency to surface plasmons. Implications for addressing and controlling optical nanosources

Author: Jean-Claude Weeber, Julien Barthes, Aurélien Cuche, C. Girard, Alexandre Bouhelier, G. Colas des Francs, Alain Dereux, Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne [Dijon] (LICB), Université de Bourgogne (UB)-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique (CEMES-NeO), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne [Dijon] ( LICB ), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard ( UTBM ) -Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique ( CEMES-NeO ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université de Bourgogne (UB)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne [Dijon] (ICB), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SHS.INFO]Humanities and Social Sciences/Library and information sciences, Nanophotonics, FOS: Physical sciences, Physics::Optics, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Delocalized electron, Optics, Quantum mechanics, Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall), 0103 physical sciences, [ SHS.INFO ] Humanities and Social Sciences/Library and information sciences, 010306 general physics, Plasmon, Physics, Condensed Matter - Mesoscale and Nanoscale Physics, business.industry, Surface plasmon, Cavity quantum electrodynamics, Order (ring theory), Resonance, 021001 nanoscience & nanotechnology, Coupling (probability), Atomic and Molecular Physics, and Optics, Electronic, Optical and Magnetic Materials, 0210 nano-technology, business, Physics - Optics, Optics (physics.optics)
Abstract: The Purcell factor $F_p$ is a key quantity in cavity quantum electrodynamics (cQED) that quantifies the coupling rate between a dipolar emitter and a cavity mode. Its simple form $F_p\propto Q/V$ unravels the possible strategies to enhance and control light-matter interaction. Practically, efficient light-matter interaction is achieved thanks to either i) high quality factor $Q$ at the basis of cQED or ii) low modal volume $V$ at the basis of nanophotonics and plasmonics. In the last decade, strong efforts have been done to derive a plasmonic Purcell factor in order to transpose cQED concepts to the nanocale, in a scale-law approach. In this work, we discuss the plasmonic Purcell factor for both delocalized (SPP) and localized (LSP) surface-plasmon-polaritons and briefly summarize the expected applications for nanophotonics. On the basis of the SPP resonance shape (Lorentzian or Fano profile), we derive closed form expression for the coupling rate to delocalized plasmons. The quality factor factor and modal confinement of both SPP and LSP are quantified, demonstrating their strongly subwavelength behaviour., Comment: Journal of Optics (in press)
Published: 2016
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40. Plasma based concept for engineering of multifunctional materials with application to synthesis of large-area plasmonic substrates and to control the charge injection in dielectrics

Author: Christian Laurent, Robert Carles, Laurent Boudou, Christina Villeneuve-Faure, Alessandro Pugliara, Caroline Bonafos, Gilbert Teyssedre, Kremena Makasheva, Bernard Despax, Laurent Milliere, Matériaux et Procédés Plasmas (LAPLACE-MPP), LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT), Diélectriques Solides et Fiabilité (LAPLACE-DSF), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Plasma et Conversion d'Energie [Toulouse] ( LAPLACE ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Plasmons, Materials science, Silver, Characterization, Nanotechnology, Silver nanoparticles (AgNps), 02 engineering and technology, Dielectric, 01 natural sciences, Silver nanoparticle, [SPI]Engineering Sciences [physics], Embedded substrates, Sputtering, 0103 physical sciences, Deposition (phase transition), System levels, Deposition, Plasmon, 010302 applied physics, [PHYS]Physics [physics], Multi-functional materials, Nanocomposite, Thin layers, [ PHYS ] Physics [physics], Plasma, 021001 nanoscience & nanotechnology, Optical and electrical characterization, Free surfaces, Deposition process, Process efficiency, 0210 nano-technology
Abstract: cited By 0; Conference of 16th IEEE International Conference on Nanotechnology - IEEE NANO 2016 ; Conference Date: 22 August 2016 Through 25 August 2016; Conference Code:125071; International audience; The proposed approach in this contribution concerns plasma deposition processes for engineering of multifunctional materials. It opens the way for transition from material level of development to system level of applications. This concept is applied for deposition of nanocomposite thin layers comprising a single layer of silver nanoparticles (AgNPs) embedded in silica-like host matrices at a controlled distance from the free surface with application in two distinguished fields, namely plasmonics to obtain large-area plasmonic embedded substrates and electrical engineering to control the charge injection in dielectrics. Structural, optical and electrical characterizations of the samples confirm the process efficiency.
Published: 2016
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41. Antiphase domain tailoring for combination of modal and 4¯ -quasi-phase matching in gallium phosphide microdisks

Author: Anne Ponchet, Yannick Dumeige, Olivier Durand, Julien Stodolna, Charles Cornet, Patrice Feron, Yoan Léger, Antoine Létoublon, Maxime Vallet, Pierre Guillemé, Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (FOTON), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Surfaces, Interfaces et Nano-Objets (CEMES-SINanO), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), labex Cominlabs, ANR, Région Bretagne, Rennes Métropole et IUF, ANR-14-CE26-0014,ANTIPODE,Analyse approfondie de la nucléation III-V/Si pour les composants photoniques hautement intégrés(2014), ANR-11-LABX-0007,CEMPI,Centre Européen pour les Mathématiques, la Physique et leurs Interactions(2011), Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON ( FOTON ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université européenne de Bretagne ( UEB ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie ( ENSSAT ) -Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), ANR-14-CE26-0014,ANTIPODE,Analyse approfondie de la nucléation III-V/Si pour les composants photoniques hautement intégrés ( 2014 ), ANR : Cominlabs projet 3DCORE '3D Many-Core Architectures based on Optical Network on Chip',Cominlabs 3DCORE,ANR-10LABX-07-01 - labex Cominlabs - projet 3DCORE, Université de Rennes (UR)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Subjects: Quasi-phase-matching, Materials science, Silicon, [ PHYS.QPHY ] Physics [physics]/Quantum Physics [quant-ph], OCIS codes: (190.2620) Harmonic generation and mixing, (190.4390) Nonlinear optics,integrated optics, (140.3945) Microcavities, (160.2710) Inhomogeneous optical media, (190.5970) Semiconductor nonlinear optics including MQW, [ PHYS.COND.CM-MS ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], chemistry.chemical_element, Physics::Optics, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, 010309 optics, chemistry.chemical_compound, Optics, [PHYS.QPHY]Physics [physics]/Quantum Physics [quant-ph], 0103 physical sciences, Gallium phosphide, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Birefringence, [ PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS ] Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], business.industry, Nonlinear optics, 021001 nanoscience & nanotechnology, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Modal, chemistry, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Optoelectronics, Photonics, 0210 nano-technology, business, Refractive index
Abstract: International audience; We propose a novel phase-matching scheme in GaP whispering-gallery-mode microdisks grown on Si substrate combining modal and (4) over bar -quasi-phase-matching for second-harmonic-generation. The technique consists in unlocking parity-forbidden processes by tailoring the antiphase domain distribution in the GaP layer. Our proposal can be used to overcome the limitations of form birefringence phase-matching and (4) over bar -quasi-phase-matching using high order whispering-gallery-modes. The high frequency conversion efficiency of this new scheme demonstrates the competitiveness of nonlinear photonic devices monolithically integrated on silicon.
Published: 2016
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42. Impact of Antiphase Boundaries on Non-linear Frequency Conversion in GaP/Si Microdisks

Author: Patrice Feron, Yoan Léger, Anne Ponchet, Julie Le Pouliquen, Olivier Durand, Antoine Létoublon, Charles Cornet, Pierre Guillemé, Julien Stodolna, Yannick Dumeige, Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (FOTON), Université de Rennes (UR)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 3d-opt-many-cores, ANR-11-LABX-0007,CEMPI,Centre Européen pour les Mathématiques, la Physique et leurs Interactions(2011), Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON ( FOTON ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université européenne de Bretagne ( UEB ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie ( ENSSAT ) -Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), ANR : Cominlabs projet 3DCORE '3D Many-Core Architectures based on Optical Network on Chip',Cominlabs 3DCORE,ANR-10LABX-07-01 - labex Cominlabs - projet 3DCORE, Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: Materials science, Silicon, business.industry, Emphasis (telecommunications), [ SPI.MAT ] Engineering Sciences [physics]/Materials, Physics::Optics, chemistry.chemical_element, Nonlinear optics, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, Crystal, Nonlinear system, Frequency conversion, chemistry, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, Optoelectronics, [ SPI.OPTI ] Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, Photonics, business, Realization (systems), ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: GaP is a promising candidate for the development of highly integrated photonic functions on silicon, because of its quasi lattice-matching with Si and its interesting χ(2) non-linear properties. We here present the realization of GaP-based microdisks on Si substrates, and discuss their optical properties. Especially, emphasis is given on the impact of crystal antiphase boundaries generated during the heteroepitaxial growth on second-harmonic generation.
Published: 2016

43. Impact of crystal antiphase boundaries on second harmonic generation in GaP microdisks

Author: Guillemé, Pierre, Le Pouliquen, Julie, Rohel, Tony, Vallet, Maxime, Stodolna, Julien, Ponchet, Anne, Létoublon, Antoine, Cornet, Charles, Féron, Patrice, Durand, Olivier, Dumeige, Yannick, Léger, Yoan, Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (FOTON), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), ANR-14-CE26-0014,ANTIPODE,Analyse approfondie de la nucléation III-V/Si pour les composants photoniques hautement intégrés(2014), ANR-11-LABX-0007,CEMPI,Centre Européen pour les Mathématiques, la Physique et leurs Interactions(2011), ANR-12-BS03-0002,OPTOSI,Intégration par épitaxie de composants optoélectroniques III-V sur Si(2012), Université de Rennes (UR)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON ( FOTON ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université européenne de Bretagne ( UEB ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie ( ENSSAT ) -Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), ANR-14-CE26-0014,ANTIPODE,Analyse approfondie de la nucléation III-V/Si pour les composants photoniques hautement intégrés ( 2014 ), ANR : Cominlabs projet 3DCORE '3D Many-Core Architectures based on Optical Network on Chip',Cominlabs 3DCORE,ANR-10LABX-07-01 - labex Cominlabs - projet 3DCORE, and ANR-12-BS03-0002,OPTOSI,Intégration par épitaxie de composants optoélectroniques III-V sur Si ( 2012 )
Subjects: [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], [ PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS ] Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], [ SPI.MAT ] Engineering Sciences [physics]/Materials, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, [ SPI.OPTI ] Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract: International audience
Published: 2016

44. Multifunctional metallic nanoparticles embedded in dielectrics

Author: Caroline Bonafos, Alessandro Pugliara, Maxime Bayle, Patrizio Benzo, Assia Haj Salem, Marzia Carrada, Vincent Paillard, Gérard Benassayag, Robert Carles, Giuseppe Cacciato, Vittorio Privitera, Emmanuel Navarro, Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique (CEMES-NeO), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Surfaces, Interfaces et Nano-Objets (CEMES-SINanO), Institut d'Electronique du Solide et des Systèmes (InESS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme (CEMES-MEM), Università degli studi di Catania [Catania], Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Nano-Optique et Nanomatériaux pour l'optique ( CEMES-NeO ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Surfaces, Interfaces et Nano-Objets ( CEMES-SINanO ), Institut d'Electronique du Solide et des Systèmes ( InESS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme ( CEMES-MEM ), Institut de recherche en informatique de Toulouse ( IRIT ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Université Toulouse 1 Capitole ( UT1 ) -Université Toulouse - Jean Jaurès ( UT2J ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Università degli studi di Catania = University of Catania (Unict), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: [PHYS]Physics [physics], [ PHYS ] Physics [physics], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2016

45. Dynamic strain ageing in iron alloys: The shielding effect of carbon

Author: Daniel Caillard, Physique de la Plasticité et Métallurgie (CEMES-PPM), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), and Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: inorganic chemicals, Materials science, Polymers and Plastics, Silicon, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Chromium, Aluminium, 0103 physical sciences, Shielding effect, 010302 applied physics, [PHYS]Physics [physics], [ PHYS ] Physics [physics], Metals and Alloys, 021001 nanoscience & nanotechnology, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Nickel, Crystallography, chemistry, Chemical physics, Transmission electron microscopy, Ceramics and Composites, 0210 nano-technology, Carbon, Solid solution
Abstract: cited By 3; International audience; Dynamic strain ageing in iron due to various interstitial (carbon) and substitutional (nickel, silicon, chromium, aluminum) solute atoms has been studied by in situ straining in a transmission electron microscope. The effect of carbon in solid solution is characterized by two different carbon-dislocation interactions in the jerky flow and serrated flow temperature domains, and by a low mobility of screw dislocations controlled by a "high-temperature Peierls mechanism". Substitutional atoms in solid solution can either move the domain of dynamic strain ageing to higher temperatures or not, depending on their chemical affinity for carbon. The results are interpreted by a shielding effect of mobile carbon atoms, inhibiting the interaction between dislocations and substitutional solute atoms. © 2016 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.
Published: 2016
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46. IEEE NMDC 2016 General Chair's Letter

Author: Makasheva, Kremena, Bonafos, Caroline, Laboratoire Plasma et Conversion d'Energie [Toulouse] ( LAPLACE ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Matériaux et Procédés Plasmas (LAPLACE-MPP), LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS]Physics [physics], [SPI]Engineering Sciences [physics], [ PHYS ] Physics [physics]
Abstract: cited By 0; Conference of 11th IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference, NMDC 2016 ; Conference Date: 9 October 2016 Through 12 October 2016; Conference Code:125383; International audience; Presents the introductory welcome message from the conference General Chairs to the conference proceedings. May include the conference officers' congratulations to all involved with the conference event and publication of the proceedings record.
Published: 2016
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47. High-k MNOS-like stacked dielectrics for non-volatile memory application

Author: Caroline Bonafos, Abdelilah Slaoui, Larysa Khomenkova, Fabrice Gourbilleau, Pascal Normand, Institute of Physics (Kiev), Institute of Physics, National Center for Scientific Research 'Demokritos' ( NCSR ), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique ( CIMAP - UMR 6252 ), Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen ( ENSICAEN ), Normandie Université ( NU ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie ( ICube ), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg ( INSA Strasbourg ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université de Strasbourg ( UNISTRA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg ( ENGEES ) -Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg ( UNISTRA ) -Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar ( Université de Haute-Alsace (UHA) ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Strasbourg ( UNISTRA ) -Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar ( Université de Haute-Alsace (UHA) ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Matériaux et nanosciences d'Alsace, Université de Strasbourg ( UNISTRA ) -Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar ( Université de Haute-Alsace (UHA) ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Strasbourg ( UNISTRA ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Czech Academy of Sciences [Prague] (CAS), National Center for Scientific Research 'Demokritos' (NCSR), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institute of Physics [Kiev] (IOP), National Academy of Sciences of Ukraine (NASU), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Silicon nitride, Materials science, Annealing (metallurgy), Digital storage, Structural and electrical properties, Capacitance, Dielectric, Chemical vapor deposition, rf-Magnetron sputtering, Electrical characterization, Flash memory, law.invention, Plasma CVD, Dielectric materials, Plasma enhanced chemical vapor deposition, law, Deposition conditions, Deposition, High-κ dielectric, Capacitance voltage measurements, [PHYS]Physics [physics], [ PHYS ] Physics [physics], business.industry, Memory effects, Non-volatile memory application, Vapor deposition, Amorphous solid, Non-volatile memory, Capacitor, Data storage equipment, Hafnium oxides, Charge trapping, Optoelectronics, business, Charge trapping memory, Hafnium, Magnetron sputtering, High-k dielectric
Abstract: Charge-trapping memories such as SONOS and MONOS have attracted considerable attention as promising alternatives for next-generation flash memories due to dielectric layer’s scalability, process simplicity, power economy, operation versatility. Nevertheless, the continued miniaturization of the devices forces an application of high-k dielectrics. In this work high-k stacked dielectric structures based on the combination of Hf-based and SiNx materials were fabricated. Their structural and electrical properties versus deposition conditions are studied by means of FTIR-ATR and high-resolution TEM techniques. All samples demonstrated smooth surface (roughness below 1 nm) and abrupt interfaces between the different stacked layers. No crystallization of Hf-based layers was observed after annealing at 800°C for 30 min, demonstrating their amorphous nature and phase stability upon annealing. Electrical characterization was carried out for all samples through capacitance-voltage (C-V) measurements of MIS capacitors. Uniform C-V characteristics were measured along the samples for all stacks. Besides, significant flat-band hysteresis due to charging of the stacks caused by carrier injection from the substrate was observed for the structures with pure HfO2 layers.
Published: 2016
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48. Obtaining of a fine near-lamellar microstructure in TiAl alloys by Spark Plasma Sintering

Author: Jean-Philippe Monchoux, Mickael Perrut, Alain Couret, Thomas Voisin, Physique de la Plasticité et Métallurgie (CEMES-PPM), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), ONERA - The French Aerospace Lab [Châtillon], ONERA-Université Paris Saclay (COmUE), Physique de la Plasticité et Métallurgie ( CEMES-PPM ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), ONERA - The French Aerospace Lab ( Chatillon ), ONERA, Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Materials science, Intermetallics, Alloy designs, Alloy, Intermetallic, Aluminides, Spark plasma sintering, Sintering, 02 engineering and technology, engineering.material, 01 natural sciences, Tungsten, Plasma diagnostics, Powder metallurgy, Lamellar microstructure, 0103 physical sciences, Materials Chemistry, Electron microscopy, Titanium alloys, Transmissions, Lamellar structure, Scanning, Microstructure, Boron, 010302 applied physics, [PHYS]Physics [physics], Growth limitations, [ PHYS ] Physics [physics], Mechanical Engineering, Metallurgy, Metals and Alloys, General Chemistry, Sintering temperatures, 021001 nanoscience & nanotechnology, Grain growth, Mechanics of Materials, Formation mechanism, engineering, 0210 nano-technology, Transmission electron microscopy, Orientation relationship, Scanning and transmission electron microscopy
Abstract: cited By 6; International audience; This work presents a study of the Spark Plasma Sintering of a boron and tungsten containing alloy (Ti49,92Al48W2B0,08, called IRIS) as a function of the sintering temperature. Microstructures of sintered alloys are analyzed by scanning and transmission electron microscopies. Investigations mainly focus on a fine near-lamellar microstructure. Attention is paid to both characteristic dimensions of this microstructure and orientation relationships between various phases. The fine near-lamellar microstructure is formed by lamellar grains surrounded by extended γ zones containing β0 precipitates. The size of lamellar grains ranges from 35 to 45 μm while the width of the borders remains between 5 and 10 μm. Effects of both boron addition and sintering temperature are studied. Orientation relationships between γ lamellae and γ grains in the borders, as well as between the γ matrix and the β0 precipitates are investigated. As a result of these investigations, a formation mechanism of this microstructure is proposed and discussed. The origin of the grain growth limitation during the SPS processing is particularly analyzed. © 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Published: 2016
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49. Identification of the Norton-Green Compaction Model for the Prediction of the Ti-6Al-4V Densification During the Spark Plasma Sintering Process

Author: Manière, Charles, Kus, Ugras, Durand, Lise, Mainguy, Ronan, Huez, Julitte, Delagnes, Denis, Estournès, Claude, Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut Clément Ader (ICA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-IMT École nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux (IMT Mines Albi), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Ecole nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux - IMT Mines Albi (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse - INSA (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux ( CIRIMAT ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), IMT École nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux ( IMT Mines Albi ), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT École nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux (IMT Mines Albi), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
Subjects: Matériaux, [ SPI.MAT ] Engineering Sciences [physics]/Materials, Norton-Green Compaction Model f, Ti–6Al–4V, Spark Plasma Sintering Process, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract: International audience; One of the main challenges for the industrialization of the spark plasma sintering (SPS) is to resolve issues linked to the compaction of real parts with complex shapes. The modeling of powder compaction is an interesting tool to predict how the densification field varies during sintering. However, expressing the behavior law which reflect the powder compaction is often a difficult and long step in the model establishment. In this paper, a simple methodology for the identification of the densification parameters is proposed. Dense and porous creep tests combined with SPS die compaction tests are employed to determine a complete densification law on a Ti–6Al–4V alloy directly in a SPS machine. The compaction model obtained is successfully validated through prediction of the densification of new SPSed samples.
Published: 2016
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50. Optical, structural and electrical characterizations of stacked Hf-based and silicon nitride dielectrics

Author: Abdelillah Slaoui, Caroline Bonafos, Pascal Normand, Fabrice Gourbilleau, Larysa Khomenkova, V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, National Academy of Sciences of Ukraine (NASU), Institute of Nanoscience and Nanotechnology (INN), National Center for Scientific Research 'Demokritos' (NCSR), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), ANR-07-NANO-0022,NOMAD,naNOcristaux dans des Matrices à forte constAnte Diélectrique(2007), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, INN/NCSR Demokritos, Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique ( CIMAP - UMR 6252 ), Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen ( ENSICAEN ), Normandie Université ( NU ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie ( ICube ), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg ( INSA Strasbourg ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université de Strasbourg ( UNISTRA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg ( ENGEES ) -Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg ( UNISTRA ) -Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar ( Université de Haute-Alsace (UHA) ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Strasbourg ( UNISTRA ) -Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar ( Université de Haute-Alsace (UHA) ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Matériaux et nanosciences d'Alsace, Université de Strasbourg ( UNISTRA ) -Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar ( Université de Haute-Alsace (UHA) ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Strasbourg ( UNISTRA ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), and ANR-07-NANO-0022,NANO,naNOcristaux dans des Matrices à forte constAnte Diélectrique ( 2007 )
Subjects: RF magnetron sputtering, Materials science, Annealing (metallurgy), [ SPI.MAT ] Engineering Sciences [physics]/Materials, 02 engineering and technology, Dielectric, Chemical vapor deposition, Memory effect, 01 natural sciences, 7. Clean energy, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, chemistry.chemical_compound, Plasma-enhanced chemical vapor deposition, 0103 physical sciences, Materials Chemistry, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, High-k dielectrics, 010302 applied physics, business.industry, Metals and Alloys, Surfaces and Interfaces, Sputter deposition, 021001 nanoscience & nanotechnology, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Amorphous solid, Ion implantation, Silicon nitride, chemistry, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, Optoelectronics, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [ SPI.OPTI ] Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, 0210 nano-technology, business
Abstract: International audience; High-k stacked dielectric structures were fabricated by a combination of RF magnetron sputtering and plasma-enhanced chemical vapor deposition. Their structural properties were studied versus deposition and annealing conditions by means of attenuated total reflection and high-resolution transmission electron microscopy techniques. All samples demonstrated smoothed surface (with a roughness below 1 nm) and abrupt interfaces between the different stacked layers. No crystallization of Hf-based layers was observed after annealing at 800 °C for 30 min, demonstrating their amorphous nature and phase stability upon annealing. Uniform capacitance–voltage characteristics were measured along the wafers for all stacks. Besides, after round-voltage sweep they demonstrate significant flat-band voltage hysteresis due to charging of the stack caused by carrier injection from the substrate. These phenomena were found to be more pronounced for the stacks with pure HfO2 layers. The stacked structures were implemented for the formation of Ge nanocrystals by means of ion implantation followed by the thermal treatment mentioned above. It was found that the spatial distribution of Ge crystallites in stacked dielectrics affects significantly their electrical properties including the trapping of charge.
Published: 2016
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