Recherche sur les matériaux
Nanomonde magnétique
Au PSI, les chercheurs sont confrontés à des phénomènes exotiques tels que les aimants frustrés et les nanotourbillons, qui pourraient un jour permettre de stocker les données plus efficacement.
Comment les catalyseurs vieillissent
La structure du matériau utilisé dans les catalyseurs en industrie chimique se modifie au fil des ans. Des chercheurs du PSI ont étudié ce phénomène au moyen d’une nouvelle méthode.
Une vision par rayons X d’une netteté unique
Un nouveau procédé du PSI permet une étude de physique quantique des matériaux au moyen de lasers à rayons X.
L’eau et les aimants quantiques partagent la physique du point critique
À haute pression, l'eau liquide et la vapeur d'eau fusionnent - la frontière de phase disparaît. Les chercheurs ont maintenant découvert un comportement similaire dans un aimant quantique.
Aussi compact et performant qu’un couteau suisse
Le laser à rayons X à électrons libres SwissFEL est aussi compact, puissant et polyvalent que prévu.
Vue en trois dimensions de l’intérieur de catalyseurs actifs
La spectroscopie de rayons X in operando permet de jeter un coup d’œil à l’intérieur de réacteurs chimiques en fonction. Des chercheurs de l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT), à l’Institut Paul Scherrer PSI et à l’European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) en France, appliquent avec succès cette méthode.
Réaliser un matériau électronique sur mesure
Des chercheurs du PSI ont analysé un matériau qui pourrait entrer en ligne de compte pour de futures applications dans le domaine du stockage de données. Une astuce leur a permis de déformer de manière ciblée la structure cristalline de leur échantillon et de mesurer la manière dont cette déformation influençait les propriétés magnétiques et électroniques.
De meilleurs catalyseurs pour une bioéconomie durable
Aujourd’hui déjà, les zéolithes sont des auxiliaires indispensables dans l’industrie chimique. Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer PSI et de l’ETH Zurich proposent des solutions pour les rendre encore plus performant.
Des nanomondes en 3D
Des images tomographiques de l’intérieur de fossiles, de cellules cérébrales et de puces informatiques fournissent des éléments de connaissance sur leurs structures les plus fines. Ce sont les rayons X de la Source de Lumière Suisse SLS qui permettent de réussir ces images en 3D grâce à des instruments ultra-modernes, des détecteurs développés au PSI et des algorithmes informatiques sophistiqués.
Court-métrage d’un nano-tourbillon magnétique
Des chercheurs ont développé une nouvelle méthode d’analyse qui leur a permis de visualiser la structure magnétique à l’intérieur d’un matériau à l’échelle du nanomètre. Ils ont réussi à réaliser un petit «film» de sept images qui montre pour la première fois en 3D les changements que de minuscules tourbillons magnétiques subissent au cœur du matériau.
Les violons bien vernis jouent plus longtemps
Traditionnellement, on vernit les violons pour les protéger de l’humidité et des autres influences extérieures. Une équipe de scientifiques a analysé au PSI l’impact de l’application de différents produits sur l’instrument. Leur conclusion: en aucun cas on ne devrait se passer complètement de vernis.
Vers des microrobots intelligents
Il ressemble à un oiseau de papier en origami, cet art japonais du pliage, et exploite la force des champs magnétiques pour se mouvoir. De minuscules machines semblables à ce microrobot pourraient, entre autres, être utilisées en médecine lors d’interventions chirurgicales.
Du Walkman à la voiture électrique
Cette année, le prix Nobel de chimie récompense trois chercheurs pour leur contribution respective au développement des batteries lithium-ion. Petr Novák mène lui aussi des recherches dans ce domaine au PSI. Il connaît personnellement les trois lauréats et évoque, dans l’interview qui suit, le moment décisif de l’annonce lors duquel il était assis en face de l’un d’entre eux.
Recherche et optimisation – le SwissFEL en 2019
La plus récente grande installation de recherche du PSI, le SwissFEL, est achevée. Elle a commencé à fonctionner normalement en janvier 2019. Henrik Lemke, responsable du groupe SwissFEL Bernina, tire un premier bilan.
Visualiser des champs magnétiques puissants en utilisant des neutrons
Des chercheurs du PSI ont réussi pour la première fois à visualiser des champs magnétiques très puissants en utilisant des neutrons. Ces champs magnétiques étaient jusqu’à un million de fois plus puissants que le champ magnétique terrestre. La méthode va maintenant permettre d’étudier aussi des aimants déjà intégrés dans certains appareils, comme les appareils d’imagerie à résonance magnétique nucléaire et les alternateurs.
Des fermions de Weyl découverts dans une nouvelle classe de matériau
Jusqu’ici, l’existence de particules d’un genre spécial appelées fermions de Weyl n’avait pu être démontrée que dans certains matériaux non magnétiques. Mais des chercheurs du PSI ont maintenant réussi pour la première fois à prouver expérimentalement leur présence dans un matériau paramagnétique particulier.
Nouveau matériau avec mémoire de forme magnétique
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.
Un matériaux innovant qui présente aussi de nouvelles quasi-particules
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.
Une boussole qui indique l'ouest
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.
Observer les électrons et allumer les bits
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.
