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A venir ...

 
Jeudi 26 Janvier 2017
Sébastien BIDAULT
Institut Langevin, ESPCI, Paris
Assembler des nanoantennes pour la lumière avec de l'ADN
Les résonateurs optiques basés sur des nanostructures en or ou en silicium peuvent être considérés comme l’équivalent optique des antennes radiofréquences.1 Grâce à un confinement diélectrique, les électrons des nanoparticules peuvent être polarisés de manière résonante à une certaine fréquence de la lumière visible ou proche infrarouge. Ces propriétés permettent aux antennes optiques de convertir efficacement des ondes propagatives en champs électromagnétiques localisés et exaltés, et vice versa. Surtout, leurs résonances large-bandes et leur taille nanométrique les rendent compatibles avec les transitions électroniques d’émetteurs fluorescents à température ambiante, qui sont élargies de manière homogène par des interactions électron-phonon.2-4 Au cours de ce séminaire, je décrirai pourquoi l’auto-assemblage programmable de brins d’ADN apparaît comme une méthode privilégiée pour produire des résonateurs plasmoniques à grande échelle avec un environnement chimique parfaitement contrôlés.5 En particulier, je montrerai comment la géométrie de ces nanostructures peut être modulée en déformant l’échafaudage d’ADN utilisé6 ou en contrôlant les paramètres physico-chimiques de l’assemblage.7 De plus, la flexibilité chimique de l’ADN nous permettra de positionner de manière contrôlé un ou deux émetteurs fluorescents de manière déterministe afin d’optimiser leur émission de fluorescence 2, 3, 8 ou leurs couplages intermoléculaires. Finalement, je discuterai d’une approche nouvelle de conception de nanoantennes optiques avec de faibles pertes ohmiques, utilisant des semi-conducteurs comme le silicium, afin d’exalter ou d’inhiber l’émission spontanée de photons par des molécules fluorescentes.4 1 S. Bidault and N. Bonod, Reflets de la Physique 47-48, 95 (2016). 2 M. P. Busson, B. Rolly, B. Stout, N. Bonod, and S. Bidault, Nat. Commun. 3, 962 (2012). 3 S. Bidault, A. Devilez, V. Maillard, L. Lermusiaux, J. M. Guigner, N. Bonod, and J. Wenger, ACS Nano 10, 4806 (2016). 4 D. Bouchet, M. Mivelle, J. Proust, B. Gallas, I. Ozerov, M. F. Garcia-Parajo, A. Gulinatti, I. Rech, Y. De Wilde, N. Bonod, V. Krachmalnicoff, and S. Bidault, Phys. Rev. Applied 6, 064016 (2016). 5 M. P. Busson, B. Rolly, B. Stout, N. Bonod, E. Larquet, A. Polman, and S. Bidault, Nano Lett 11, 5060 (2011). 6 L. Lermusiaux, A. Sereda, B. Portier, E. Larquet, and S. Bidault, ACS Nano 6, 10992 (2012). 7 L. Lermusiaux, V. Maillard, and S. Bidault, ACS Nano 9, 978 (2015). 8 S. Bidault, A. Devilez, P. Ghenuche, B. Stout, N. Bonod, and J. Wenger, Acs Photonics 3, 895 (2016).

Jeudi 2 Février 2017
Bruno GALLAS
Institut des Nanosciences de Paris, Jussieu
Propriétés polarimétriques de nanorésonateurs et métasurfaces

Jeudi 9 Février 2017
Catherine BARENTIN
Institut Lumière Matière, Equipe Liquides et Interfaces, Université Lyon 1 - IUF, Paris
Mouillage de fluides à seuil
Les fluides à seuil tels que les mousses, les gels, les émulsions présentent un comportement intermédiaire entre un solide élastique et un liquide visqueux. En effet lorsque ces matériaux sont soumis à de faibles contraintes, ils se déforment élastiquement et au-delà d’une contrainte dite « seuil », ils coulent comme des liquides. Ce comportement mixte solide/liquide est très utile pour de nombreuses applications si bien que ces fluides à seuil sont omniprésents par exemple en agro-alimentaire, en cosmétique, dans le bâtiment.... Cependant, d’un point de vue plus fondamental, ce comportement intermédiaire liquide/solide rend leurs description et compréhension plus délicates. Au cours de cet exposé, je m’intéresserai au problème du mouillage de ces fluides complexes, à savoir comment ces fluides s’étalent, comment ils interagissent avec des parois ou des capillaires et quelles forment ils adoptent. Autant le mouillage des fluides newtoniens dits « simples » est un problème ancien (citons la loi de Young, ou l’expérience de Taylor), autant celui des fluides à seuil a connu un véritable essor dans les dix dernières années. Au travers de trois expériences réalisées avec des gels (ascension capillaire a), forme d’un pont capillaire b) et étalement d’une goutte c)), je montrerai l’importance de la compétition entre deux grandeurs : la contrainte seuil et la tension de surface qui tend à minimiser l’aire des interfaces mises en jeu. Références : - B. Géraud et al. , Eur. Phys. Letters, v 107, 58002 (2014). - L. Jorgensen et al., Soft Matter, v 11, 5111 (2015)

Mardi 21 Février 2017
Charlie CAMPBELL
Departments of Chemistry and of Chemical Engineering Univ of Washington, SEATTLE
Fundamental approaches to understanding transition metal catalysts: toward improved catalyst design
Experimental and theoretical results concerning the energetics and kinetics of surface chemical reactions of importance in late transition metal catalysis will be reviewed. Topics include: (1) measurements of the adsorption energies of small molecules and molecular fragments on single crystal surfaces, and their use in improving density functional theory (DFT); (2) best approaches for building microkinetic models for multi-step catalytic reactions based on elementary-step energetics, (3) a method for analyzing microkinetic models that can be used with DFT to optimize reactions conditions and catalytic materials, and, (4) measurements of the energies of transition metal atoms in nanoparticle catalysts as a function of particle size and support, which correlate with catalytic activity and catalyst deactivation rates, and give ideas for better catalysts. Work supported by NSF and DOE-OBES Chemical Sciences Division.

Jeudi 16 Mars 2017
Jean-Marie DUBOIS
Institut Jean Lamour, Nancy
Push-Pull Alloys and the Legacy of Dan Shechtman
With his famous discovery of quasicrystalline order in 1982-84, Dan Shechtman, the 2011 Nobel Laureate for Chemistry, has granted us with a fascinating field in materials science that has nowadays spread out to a variety of domains in metallurgy, geology, polymer science, artificial nanostructured materials, low temperature physics, and art. Push-pull alloys stand at the heart of the heritage and teach us a lot about the roots of order in Nature, its influence on properties, and by the way open new niches for applications. A short review of the most salient features of this domain will be given. We will begin with a simplified view at the way atomic order may be described in complex intermetallics and quasicrystals. The talk will continue with electron transport properties, which provide a signature of the breakdown of periodic order in those systems made of metals. We will then examine surface properties, with a view at the potential application niches and one, yet commercially available, application will be addressed. The talk will merely draw attention to A-B-C ternary alloys, in which the elemental constituents A, B and C are chosen in such a way that B-C interactions are repulsive, but A-B and A-C are attractive in the respective binary systems. I call such alloys “push-pull alloys” in reminiscence of push-pull amplifiers that are designed to amplify an electric signal. Push-pull alloys amplify complexity, forming complex intermetallics with tens to thousands atoms per unit cell. Few of them lead to the ultimate degree of complexity, when quasiperiodic order substitutes for crystal periodicity, which opens the way to discovering unprecedented properties such as heat insulation in Al62Cu25Fe13 (at. %). Many more compounds are known today, which share the same elemental characteristics (the picture may be extended to specific binary alloys). The results will be interpreted in terms of self-organized criticality [1]. In order to promote discussion about the essence of the quasicrystalline state (“why are the atoms where they are?”), a preliminary model will be suggested. It is based on the assumption that d-like electrons, facing the energy gaps opened at the boundaries of the Jones zone via Mizutani’s interference rule [2], impose a second wavelength to the scattering mechanism that is different from the one characteristic of the (orthogonal) s-p wave functions. Appropriate tuning of the two interference systems may cancel periodicity as predicted by the Lifshitz-Petrich model [3]. 1. P. Bak, How Nature works: the science of self-organized criticality (Copernicus Press, New York, 1996). 2. U. Mizutani et al., Chem. Soc. Rev. 41 (2012) 6799-6820. DOI: 10.1039/c2cs35161g. 3. R. Lifshitz and D.M. Petrich, Phys. Rev. Lett. 79-7 (1997) 1261-1264.

Jeudi 23 Mars 2017
Emmanuel Clouet
Service de Recherches de Métallurgie Physique, CEA Saclay, DEN, 91 191 Gif-sur-Yvette, France

Jeudi 06 Avril 2017
Patrick TABELING
Groupe Microfluidique, MEMS, Nanostructures (MMN), ESPCI, Paris

Jeudi 27 Avril 2017
Pavel JELINEK

Jeudi 18 Mai 2017
Anna KRIVOSHEEVA
Center of Nanoelectronics and Novel Materials (CNN), Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics
State of the Art on DFT modelling and experimental synthesis of 2D dichalcogenides