Matière et matériaux

Des chercheurs du PSI ont développé un matériau dont la mémoire de forme est activée par magnétisme. La médecine, la navigation spatiale, l’électronique ou encore la robotique constituent autant de domaines d’application pour ce nouveau type de matériaux composites.

Des chercheurs du PSI ont analysé à la Source de Lumière Suisse SLS un matériau cristallin innovant qui présente des propriétés électroniques encore jamais vues à ce jour. Ils ont entre autres réussi à détecter un nouveau type de quasi-particules appelées fermions de Rarita-Schwinger.

La Source de Lumière Suisse SLS a permis à des chercheurs du PSI de découvrir que certains groupes d’atomes se comportent comme une boussole qui indique l’est. Ce nouveau phénomène magnétique pourrait rendre les ordinateurs nettement plus performants.

L’électronique doit rapetisser, devenir plus rapide et surtout moins énergivore. Au PSI, plusieurs groupes de recherche se penchent aussi sur ces thématiques. Des améliorations graduelles à la réorientation totale: voici un aperçu de qui travaille sur quoi en ce moment.

Une nouvelle méthode développée par des chercheurs du PSI permet d’améliorer encore les radiographies de matériaux. Pour ce faire, les chercheurs ont déplacé une lentille optique et réalisé chaque fois une image individuelle. A partir de là, ils ont calculé une image globale à l’aide d’algorithmes informatiques.

Si l’on réduit le format des composants électroniques, malheureusement, ils chauffent. En termes de miniaturisation, la limite du techniquement faisable sera aussi bientôt atteinte. Au PSI, Gabriel Aeppli et Christian Rüegg travaillent à de nouvelles solutions physiques pour améliorer les performances des mémoires de données et des ordinateurs.

Le détecteur POLAR développé au PSI a recueilli depuis l’espace des données sur ce qu’on appelle des sursauts gamma. Elles vont permettre de mieux comprendre ces éruptions extrêmes de lumière de haute énergie.

Une prestigieuse bourse de l’Union européenne a été décernée à une équipe incluant trois chercheurs du Domaine des EPF. Les scientifiques ont reçu aujourd’hui le contrat signé de l’UE qui confirme ce financement exceptionnellement important de 14 millions d’euros. Ce montant va leur permettre d’étudier certains effets quantiques qui pourraient constituer l’épine dorsale de l’électronique du futur.

L'utilisation de matériaux multiferroïques devrait ouvrir la voie vers des ordinateurs plus économes en énergie. Avec eux, il suffirait en effet d'un champ électrique pour assurer le stockage magnétique des données. Des chercheurs du PSI viennent de rendre un matériau de ce genre utilisable aux températures de fonctionnement d'un ordinateur.

Le Big Bang a été immédiatement suivi de l'apparition d'atomes de type béryllium 7. Dans tout l'univers, la plupart de ces atomes se sont désintégrés depuis belle lurette. Un échantillon de béryllium 7, produit artificiellement au PSI, vient d'aider les chercheurs à mieux comprendre les premières minutes de l'univers.

L'industrie de l'électronique attend d'un nouveau type de transistor de puissance en nitrure de gallium qu'il offre des avantages considérables par rapport aux transistors à haute fréquence qui sont utilisés aujourd'hui. Mais de nombreuses propriétés fondamentales du matériau ne sont pas encore connues. Pour la première fois, des chercheurs du PSI ont visionné un flux d'électrons dans le transistor en question. Pour ce faire, ils ont utilisé une des meilleures sources de rayons X mous au monde, qui se trouve à la Source de Lumière Suisse SLS du PSI.

Le 16 mai a été déclaré Journée internationale de la Lumière. Au PSI, l'exploitation de la lumière permet à la recherche de réaliser des progrès dans le domaine de la biologie et de la pharmacie. Elle sert aussi à développer de nouveaux matériaux pour le stockage de données et de nouvelles technologies médicales.

Nulle part ailleurs on n’a irradié autant de tumeurs oculaires avec des protons qu’au PSI. Mais avant de se rendre à Villigen, les patients qui se préparent à recevoir ce traitement doivent passer chez Ann Schalenbourg, à l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin de Lausanne. La collaboration entre l’hôpital et le PSI existe depuis plus de trente ans. Elle est unique au monde et permet à la plupart des malades de sauver leur œil atteint.

Le site ABB de Wettingen a reçu des recommandations concrètes pour augmenter sa production de composants céramiques. Des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer PSI avaient analysé ces composants en recourant à un procédé d’imagerie neutronique. Les radiographies obtenues ont permis aux collaborateurs d’ABB d’identifier le potentiel restant d’optimisation des processus. Cette étude de faisabilité a bénéficié du soutien du Hightech Zentrum Aargau.

Oles Sendetskyi, lauréat d'un Founder Fellowship à l'Institut Paul Scherrer PSI, veut utiliser l’inversion de polarité de certains nanoaimants pour développer une source durable de courant électrique pour petits appareils.

Pas d’indice que la matière noire soit faite d’axions: le résultat d’une expérience menée au PSI restreint encore un peu plus le champ des théories sur la nature de la matière noire.

A l'Institut Paul Scherrer PSI, on radiographie des objets métalliques antiques avec des neutrons. Les chercheurs peuvent ainsi identifier ce qu'ils renferment, la manière dont ils ont été fabriqués et comment les conserver.

Federica Marone radiographie les objets avec des rayons X de haute intensité, Eberhard Lehmann avec des neutrons. Ces deux chercheurs ont ouvert aux paléontologues et aux archéologues de nouvelles perspectives sur le passé.

Aldo Antognini a la physique et la convivialité dans le sangAldo Antognini, chercheur au PSI, a reçu plus de 2 200 000 francs de l’UE pour sa nouvelle expérience. Son objectif: déterminer la répartition du magnétisme dans le proton. Pour y arriver, ce physicien des particules devra mettre ses talents scientifiques et techniques à contribution, mais aussi son entregent.

Pour la première fois, des chercheurs ont réussi à visualiser les directions de l'aimantation dans un objet magnétique tridimensionnel. Les plus petits détails de leur visualisation mesuraient moins d'un dixième de millième de millimètre. Un type de motif exceptionnel est ressorti dans la structure qu'ils ont fait apparaître: des singularités magnétiques appelées points de Bloch, jusque-là connues uniquement en théorie.