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Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer PSI ont établi pour la première fois l’existence de nano-tourbillons bien particuliers dans un matériau: des skyrmions antiferromagnétiques.

A la source de neutrons ultra-froids du PSI, des chercheurs ont mesuré une propriété du neutron avec une précision inégalée à ce jour: son moment dipolaire électrique. Aujourd’hui encore, on cherche en effet à comprendre pourquoi il est apparu plus de matière que d’antimatière après le Big Bang.

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 chercheurs du PSI prêtent main forte à la navigation spatiale européenne avec leurs radiographies neutroniques qui permettent de contrôler la qualité de certains composants décisifs pour le décollage des fusées.

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.

Des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer PSI, de l'Université de Bâle et de la société F. Hoffmann-La Roche ont recouru à un procédé d'imagerie neutronique afin d'analyser le rôle décisif que joue l'entreposage frigorifique des seringues médicales préremplies.

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.

Jean-Baptiste Mosset, lauréat d'un Founder Fellowship à l'Institut Paul Scherrer PSI, veut commercialiser un détecteur de neutrons qui permette de déceler la présence de plutonium et d'uranium.

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.

Matériaux pour l’électricité du futur, accumulateurs, épées de l’âge du bronze: cela fait 20 ans que les chercheurs de diverses disciplines utilisent la Source de neutrons à spallation SINQ.

Un nouveau matériau pourrait servir de base aux futures mémoires informatiques, car il permettrait de réduire nettement les besoins en énergie dans le domaine du stockage de données par rapport aux disques durs actuels. Ce matériau fait partie de la classe dite des multiferroïques magnétoélectriques et conserve la propriété magnétique nécessaire même à température ambiante.

Christian Rüegg reçoit un prestigieux subside de recherche européen appelé ERC Consolidator Grant. Avec ces fonds, il entend étudier les interactions des plus petits composants de la matière.

Grâce à une méthode d’analyse ultramoderne, des chercheurs ont réussi à visualiser l’intérieur de transformateurs et à observer les domaines magnétiques au travail à l’intérieur de leur noyau de fer. Les transformateurs sont indispensables pour approvisionner l’industrie et les ménages en électricité. Les résultats de recherche montrent que cette méthode d’analyse peut être mise à profit pour développer des transformateurs plus efficaces.

Normalement, les supraconducteurs repoussent les champs magnétiques appliqués. Mais à l’intérieur des supraconducteurs de type II, il se forme de fins canaux appelés tubes de flux par lesquels passe le champ magnétique, alors que le reste du matériau reste sans champ et supraconducteur. Dans le niobium (un métal), les tubes de flux se regroupent en îlots et forment des schémas complexes, que l’on rencontre fréquemment dans la nature sous une forme analogue. Des chercheurs du PSI et de l’Université technique de Munich (Technische Universität München: TUM) sont les premiers à avoir mené des expériences avec des neutrons pour analyser ces structures dans le niobium. Ils ont réussi à visualiser en détail la répartition des îlots.

Notre univers est composé de nettement plus de matière que ce que les théories actuelles permettent d’expliquer. Ce fait représente l’une des grandes énigmes de la science moderne. Une manière de clarifier cette dissension passe par ce qu’on appelle le moment dipolaire électrique du neutron. Dans le cadre d’une coopération internationale, des chercheurs du PSI ont développé une nouvelle méthode pour aider à déterminer plus précisément ce moment dipolaire.

A l’aide d’une méthode novatrice, des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer (PSI) ont réussi une première : visualiser directement la répartition de la glace et de l’eau liquide dans une pile à combustible à hydrogène. Pour distinguer de manière très fiable les zones où se trouve de l’eau liquide de celles où se trouve de la glace, cette nouvelle technique d’imagerie utilise successivement deux faisceaux de neutrons, dotés chacun d’une énergie différente. La méthode ouvre ainsi une perspective : la possibilité d’analyser l’un des principaux problèmes lié à l’utilisation de piles à combustible pour la propulsion de véhicules. La glace peut en effet boucher les pores dans les piles, et ainsi entraver leur fonctionnement. Les scientifiques du PSI ont publié leurs résultats le 16 juin 2014, dans la revue «Physical Review Letters».

La manière dont les algues et les plantes répondent à la lumière a été réinterprétée sur la base des résultats d'expériences qui ont étudié les changements structuraux en temps réel dans les algues vertes. Dans des conditions de lumière particulières au cours de la photosynthèse, l'empilement et l'alignement bien ordonnés des membranes photosensibles dans les algues sont perturbés. Les protéines enfouies dans la membrane qui captent la lumière deviennent plutôt quasiment inactives, il n’y a aucun déplacement significatif. Jusqu’à présent on considérait en effet que les protéines qui captent la lumière se déplaçaient autour des membranes.

Des passages à l'état d'agrégats déclenchés par les effets quantiques à en physique on parle de transitions de phases quantiques à jouent un rôle dans de nombreux phénomènes étonnants dans les corps solides, comme la supraconductivité à haute température. Des chercheurs de Suisse, du Royaume-Uni, de France et de Chine ont modifié de manière ciblée les fluctuations quantiques dans la structure magnétique du matériau TlCuCl₃ en l'exposant à la pression externe et en faisant varier cette pression. A l'aide des neutrons, ils ont pu observer ce qui se passe dans une transition de phase quantique au cours de laquelle la structure magnétique fond de manière quantique.

Teaser: Recherche sur les matériaux, physique des particules, biologie moléculaire, archéologie : depuis 40 ans, le grand accélérateur de protons de l’Institut Paul Scherrer (PSI) rend possible de la recherche de pointe dans différents domaines.

Le plus souvent, on considère supraconductivité et champs magnétiques comme étant des concurrents : en effet, de façon générale, les champs magnétiques intenses brisent l’état supraconducteur. Des physiciens de l’Institut Paul Scherrer (PSI) ont montré récemment que dans le matériau CeCoIn5, un nouveau type d’état supraconducteur apparaissait en présence de forts champs magnétiques externes, et que ce nouvel état supraconducteur pouvait ensuite être manipulé en jouant avec ces champs. Ce matériau est déjà un supraconducteur à faible champ. Mais en présence de champs intenses, un second état supraconducteur différent apparaît.

Helena Van Swygenhoven, chercheuse en matériaux à l’Institut Paul Scherrer et professeure à l’EPF Lausanne (EPFL), obtient un ERC Advanced Grant. Ce subside prestigieux du Conseil européen de la recherche (ERC), d’un montant de 2,5 millions de francs, lui permettra de fonder le nouveau projet de recherche MULTIAX. Dans le cadre de ce dernier, elle étudiera des procédés de déformation dans certains matériaux métalliques, qui sont importants pour les processus de fabrication de pièces de voiture, par exemple. En outre, de nouveaux procédés d’étude des matériaux seront développés dans le cadre de ce projet, qui seront ensuite rendus accessibles également à d’autres chercheurs.