Centre d’Élaboration de Matériaux et d’Etudes Structurales (UPR 8011)


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Erik DUJARDIN

Directeur de Recherche CNRS

Contact :

Groupe Nanosciences - PicoLab - CEMES / CNRS UPR 8011
B.P. 94347 - 29 rue Jeanne Marvig
31055 Toulouse Cedex4 - FRANCE
Tel : 00 33 (0)5 62 25 78 38
Fax : 00 33 (0)5 62 25 79 99
Email : dujardin chez cemes.fr

THEMES de RECHERCHE

Travaux en chimie des nanomatériaux et physique-chimie. En tant que physico-chimiste intéressé par les effets de taille sur les nanomatériaux fonctionnels, E. Dujardin a exploré plusieurs voies pour contrôler la taille, la morphologie, la structure et les interactions de nanoparticules. En particulier, il a appliqué les principes synthétiques observés dans les systèmes biologiques naturels (Adv Mater 2002) au contrôle des propriétés des métaux et matériaux photo-actifs. Il a été le premier à démontrer l’utilisation de virus du tabac pour la croissance et l’assemblage de nanoparticules d’or (Nanolett 2003), à élucider la structure cristallographique des nanobâtonnets d’or obtenus par ensemencement et il a contribué à la découverte des premiers nanotubes diélectriques à double paroi par croissance sur des tubules peptidiques (Nat. Mater 2007, JACS 2010). Plus récemment, il co-dirige avec un biologiste l’un des tous premiers travaux sur la sélection, l’assemblage et l’utilisation de protéines artificielles pour la morphosynthèse de nanoparticules plasmoniques. En alternative aux systèmes bio-inspirés, E. Dujardin a aussi étudié la nanocapillarité (Science 1994, Adv. Mater 1998) et la manipulation de nanogouttes de liquide comme un moyen de confiner des réactifs (Nanolett 2006). En tout, il a publié plus de 25 articles rattachés à cette activité.

Travaux sur le graphène. E. Dujardin a depuis de nombreuses années été à la poursuite d’une méthode de structuration du graphène ayant une précision atomique (Nature 1997, APL 2001, Small 2008) mais ce n’est qu’après avoir rejoint le CEMES et ses infrastructures qu’il a pu faire progresser ce projet. Il a développé un ensemble de méthodes de nanostructuration du graphène et de caractérisation du transport electronique, notamment au cours de plusieurs projets collaboratifs français. Après une période de convergence de techniques capable d’extraire, déposer, structurer et contacter électriquement une monocouche de graphène sur un substrat isolant, son groupe peut désormais envisager de les réaliser, ensemble, en ultravide et de réaliser des circuits avec une précision atomique.

1. Few layers graphite on silicon carbide, graphite and graphene : a Raman scattering study. C. Faugeras, A. Nerrière, M. Potemski, A. Mahmood, E. Dujardin, C. Berger, W.A. De Heer. Appl. Phys. Lett., 92, 011914 (2008).

2. Side-gated transport in Focused Ion Beam-fabricated multilayered graphene nanoribbons.

J.-F. Dayen, A. Mahmood, D. S. Golubev, I. Roch-Jeune, P. Salles and E. Dujardin. Small, 4, 716-720 (2008).

3. Graphene, a 2D dream coming true. C. Soldano, A. Mahmood, E. Dujardin. Carbon, 48, 2127-2150 (2010).

Travaux en nanoplasmonique colloïdale. Depuis plus d’une dizaine d’années, E. Dujardin est convaincu que la chimie colloïdale et l’auto-assemblage des nanoparticules métalliques peuvent contribuer à éviter certaines limitations de la plasmonique conventionnelle en minimisant la dissipation et en structurant spatialement et spectralement la distribution des champs EM à l’échelle nanométrique (JOPA 2006, NJP 2008). Il a démontré la première synthèse de réseau de chaines monoparticulaires par auto-assemblage de nanoparticules d’or de 10-nm de diamètre (Adv Mater 2005, Adv. Funct Mater 2010). En collaboration avec C. Girard du CEMES et plusieurs groupes d’optique, il a étudié les propriétés optiques de structures colloïdales individuelles ou auto-assemblées synthétisé dans son groupe (PRL 2006, PRB 2010, ACS Nano2012). En particulier, il a montré que les colloïdes cristallins peuvent sélectionner un mode plasmon particulier dans ces particules à bords aigus (ACS Nano 2012). E. Dujardin, C. Girard et A. Arbouet ont récemment proposé et exploré le principe d’ingénierie modale de la densité d’états plasmonique dans des plaquettes métalliques 2D (Nat Mater 2013).

5. One-dimensional plasmon coupling by facile self-assembly of gold nanoparticle into branched networks of chains. S. Lin, M. Li, E. Dujardin, C. Girard and S. Mann. Adv. Mater., 17, 2553-2559 (2005).

6. Near-field optical properties of top-down and bottom-up nanostructures. C. Girard and E. Dujardin. J. Opt. A : Pure Appl. Opt., 8, S73-S86 (2006).

7. Theoretical near-field optical properties of branched plasmonic nanoparticle networks. C. Girard, E. Dujardin, M. Li, S. Mann. Phys. Rev. Lett., 97, 100801 (2006).

8. A Generalized Mechanism for Ligand-Induced Dipolar Assembly of Plasmonic Gold Nanoparticle Chain Networks. M. Li, S. Johnson, H. Guo, E. Dujardin and S. Mann. Adv. Funct. Mater., 21, 851-859 (2011).

9. Plasmonic Nanoparticle Networks for Light and Heat Concentration. A. Sanchot, G. Baffou, R. Marty, A. Arbouet, R. Quidant, C. Girard, E. Dujardin. ACS Nano, 6, 3434-3440 (2012).

10. Tailoring and imaging the plasmonic local density of states in crystalline nanoprisms. S. Viarbitskaya, A. Teulle, R. Marty, J. Sharma, C. Girard, A. Arbouet, E. Dujardin. Nature Mater., 12, 426-432 (2013).

 

FORMATION

2011 : Habilitation à Diriger des Recherches en NanoPhysics, Université de Toulouse (France)

1999 : Doctorat en Chimie, NEC Inst., Princeton (USA) et Univ. P. M. Curie, Paris (France)

1995 : Ingénieur ESPCI – Option Chimie – Paris

 

EXPERIENCE PROFESSIONNELLE

2016- : Responsable du Groupe NanoSciences - CEMES, CNRS UPR 8011

2011- : Directeur de Recherche 2ème classe - CEMES, CNRS UPR 8011

2003-11 : Chargé de Recherche 1ère classe - CEMES, CNRS UPR 8011

2002 : Post-doctorant au Laboratoire d’Electronique Moléculaire du CEA (CEA/Saclay, France).Responsable : J.-P. Bourgoin. Carbon nanotubes nanoelectromechanical switches.

2000-01 : "Post-doctoral Marie Curie fellow" dans le groupe du Prof. S. Mann FRS, School of Chemistry, University of Bristol (UK). Biomimetic synthesis of uniaxial arrays of metallic nanowires.

 

PUBLICATIONS

75 publications dans des revues internationales à comité de lecture à haut impact, dont 4 articles de revue invités plus 4 chapitres de livres et 4 proceedings avec comité de lecture de conférences internationales qui cumulent près de 7000 citations sur la base de donnée ISI WoS (15 articles dépassant 100 citations, h = 32).

23 conférences invitées, 20 séminaires invités et plus de 50 communications.

Une liste complète de publications peut être consultée sur Google Scholar ou Researcher ID.

 

ENCADREMENT

Depuis 2001, E. Dujardin a co-encadré 13 doctorants (entre 30 et 100%) et encadré le travail de 12 post-doctorants, 14 étudiants de Master 4 étudiants de Licence.

 

DISTINCTIONS

2008 Lauréat ERC Starting Grant

2000 Lauréat "Individual Marie Curie Fellow" du programme européen FP5

2000 Lauréat "Bourse d’Excellence Lavoisier" du Ministère des Affaires Etrangères

 

TRAVAUX D’EXPERTISE

Journaux internationaux : Science, Nature Mater., J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater., J. Phys. Chem. B, NanoLetters, Phys. Rev. B, Phys. Rev. Lett., Acc. Chem . Res., Adv. Func. Mater., Small, Angew. Chem., Chem. Eur. J., Chem. Phys. Lett., Carbon, Int. J. Nanosci., J. Bio. Phys., Rapid Research Notes, MRS. …

Agences de financement : NSF (USA), ESF (Europe), MESR (France), ANR (France), CONICYT (Chili).

Membre de comités de sélection ANR : "Blanc - NanoSciences" et "Jeunes Chercheurs/euses - NanoSciences" (2010-12) et CE08 (2014).

Membre de l’OMNT UMS 2920 : Veilles "Electronique Moléculaire (2005-2010) et "Nanotechnologies Bio-Inspirées" (2007-2012).

 

PROJETS DE RECHERCHE (sélection) :

2014 Projet ANR CE08 "ARTEMIS" sur l’interface protéines artificielles / matériaux (3.5 ans, Partenaire principal)

2013 Projet ANR SIMI10 "PlaCoRe" en nanoplasmonique colloïdale (4 ans, Coordinateur).

2013 Projet Défi NANO de la Mission pour l’Interdisciplinarité du CNRS sur l’intégration multiéchelle de composants electroniques atomiques (1 yr, Coordinateur)

2012 Beatriu de Pinos Post-Doctoral Scholarship (FP7 Marie Curie / AGAUR- Catalunya, 3 ans, Encadrant)

2010 Projet ANR P2N "GRAFONICS" sur la fonctionnalisation des composants en graphène (3 ans, Partenaire principal).

2009 Projet ANR SIMI10 "PlasTips" sur des sondes nanoplasmoniques (3 ans, Partenaire principal).

2008 Projet ERC Starting Grant "COMOSYEL" sur le graphène, la nanoplasmonique et les bionanomatériaux (5 ans, Coordinateur).

2008 Projet Interdisciplinaire à Haut Risque CNRS sur les bionanomatériaux (1 an, Partenaire principal).

2005 Projet ANR Jeunes Chercheurs "Graphologic" sur une électronique moléculaire à base de graphène (3 ans, Coordinateur).