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


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Présentation du CEMES

 

La science au CEMES

Le Centre d’Élaboration de Matériaux et d’Etudes Structurales (CEMES/CNRS) est un laboratoire propre du CNRS (UPR 8011) associé à l’Université Paul Sabatier de Toulouse et à l’Institut National des Sciences Appliquées (INSA). Crée en 1988, le CEMES a fait suite au précédent Laboratoire d’Optique Electronique (LOE) crée en 1957 par le Prof. Gaston Dupouy. 

Le CEMES est un laboratoire de recherche fondamentale en physique du solide, nanosciences, chimie moléculaire et science des matériaux. Ses activités couvrent un large spectre allant de la synthèse de (nano)matériaux et de systèmes moléculaires jusqu’à l’étude et la modélisation de leurs structures et de leurs propriétés physiques (optique, mécanique, électronique et magnétique) et leur intégration dans des dispositifs. 

Une part importante de l’activité expérimentale du laboratoire est dédiée à l’étude et la manipulation d’objets individuels dont les tailles caractéristiques sont aux échelles nanométrique ou atomique. La majeure partie de ces travaux expérimentaux s’appuie sur une instrumentation de pointe soutenue par des développements instrumentaux et méthodologiques dans les domaines phares du laboratoire que sont la microscopie électronique à transmission, les microscopies à champ proche et la spectroscopie optique. Ces thématiques de recherche et de développement intègrent des modélisations et des études théoriques menées à différentes échelles au sein du laboratoire.

 

Les objectifs du CEMES visent principalement à :

  1. Etudier les structures et les propriétés de nanomatériaux et nanotructures à l’échelle de l’atome
  2. Etablir les relations entre les nano et microstructures et les propriétés physiques de divers type de matériaux et nanomatériaux
  3. Inventer et développer de nouveaux instruments et techniques de mesure et/ou des méthodologies permettant l’étude de ces « (nano) objets » aux échelles pertinentes (spatiale et temporelle)
  4. Imaginer, créer et développer des prototypes de nano-machines moléculaires

Ces recherches sont développées au sein des sept groupes :

  • PPM : Physique de la Plasticité et Métallurgie (9 EC/C)
  • M3  : Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (9 C/EC)
  • SINanO : Surfaces, Interfaces et Nano-Objets (10 EC/C)
  • MEM : Matériaux et dispositifs pour l’Electronique et le Magnétisme (9 EC/C)
  • NeO : Nano-Optique et Nanomatériaux pour l’optique (11 EC/C)
  • I3EM : Interférometrie In-situ, Instrumentation pour la Microscopie Electronique (6 EC/C)
  • GNS : Groupe Nanosciences (14 C/EC)

 

En forte synergie avec le monde universitaire, le CEMES est impliqué dans la formation universitaire à tous les niveaux : Licence, Master et Doctorat.

Le CEMES accueille actuellement près de 200 personnes, 36 chercheurs CNRS à temps plein, 27 professeurs d’université ou maîtres de conférences, 40 ingénieurs, techniciens ou personnels administratifs, et de 60 à 80 post-doctorants, doctorants et étudiants.

L’organigramme complet est disponible ici.

 

Equipements

Les moyens expérimentaux CEMES font face aux défis de la fabrication et de l’imagerie de "nano-objets" ainsi que la manipulation de leurs propriétés physiques : 5 microscopes électronique à transmission consacrées à l’analyse chimique, l’identification des défauts, l’imagerie atomique, l’holographie électronique et les études in situ, 5 microscopes à champ proche (STM, UHV basse-T STM, AFM-NC, SNOM), plusieurs diffractomètres à rayons X, y compris un WAXS et SAXS, un spectromètre Raman, Raman-Brillouin, un banc de mesure de Photoluminescence, un implanteur d’ions ultra-basse énergie d’ions, 2 bâtis de pulvérisation, un bâti de MBE et 2 FIBs, et divers outils de caractérisation des matériaux.

 

Ces équipements sont réunis au sein de services rassemblés dans 3 plateformes :

  1. Plateforme Caractérisation : 
    1. Service « MET »
    2. Service « Spectroscopie Optique »
    3. Service « Propriétés, Structure, Surface, Imagerie »
    4. Préparation d’échantillons

       

  2. Plateforme Atom-Tech et Procédés
    1. Salle blanche
    2. Service « Croissance physique, UHV, Implantation Ionique, Champ proche »
    3. Synthèse chimique

       

  3.  Plateforme Ingénierie
    1. Service « Mécanique »
    2. Service « Electronique »