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Catégorie : Actualités générales

[International] Collaboration avec la Russie sur les propriétés optiques des nanomatériaux

Maître de conférences à l’IJL et professeur invité à l’Université d'État en technologie de l’information, mécanique et optique de Saint-Pétersbourg (ITMO), Alexandre Nominé a initié une collaboration fructueuse avec la Russie.

Un contact pris en 2017 avec Yuri Kivshar et Pavel Belov, deux grands spécialistes des métamatériaux et de la nanophotonique à la Faculté de physique d’ITMO, est à l’origine de ce qui est devenu aujourd’hui une équipe de recherche commune franco-russe.

Le constat de départ est très simple : nos deux organismes disposent d’instruments complémentaires pour caractériser et obtenir les propriétés linéaires et non-linéaires de nanomatériaux. L’IJL est en effet doté d’un microscope électronique en transmission haute résolution qui donne des informations à l’échelle atomique. Côté russe, ITMO dispose d’une plateforme d’optique conçue en interne, qui permet d’obtenir les propriétés linéaires et non-linéaires de nano-objets uniques.

La combinaison de ces deux instruments pour l’étude de la réponse optique de nanomatériaux de nature variée, allant des MOFs aux alliages complexes, présente un fort potentiel scientifique dans le domaine de la nanophotonique. Par ailleurs, de nombreuses applications sont envisageables dans l’énergie, le stockage de données et les technologies de la santé.

Les travaux scientifiques communs ont commencé en 2018 grâce à un projet PHC Kolmogorov, qui finance des déplacements de scientifiques entre l’IJL et ITMO pendant 3 ans. Il a précédé la signature d’un accord-cadre entre les deux universités, en avril 2018. Un premier article sur les propriétés optiques de sphères creuses de nanosphères de carbone a été soumis et publié en avril 2019 [1] et suivi par 12 autres, parmi lesquels [2]–[6].

Un tel partenariat n’a pu voir le jour que grâce à la confiance et l’implication de plusieurs chercheur-e-s et ingénieurs de l’IJL : Jaafar Ghanbaja, Stéphanie Bruyère, Thierry Belmonte, Jean-François Pierson) et d’ITMO (Andrei Krasilin, Dmitry Zuev, Nikita Kulachenkov) qui ont cru dès le début au projet et ont contribué à le mettre sur les rails.

Depuis, ce partenariat implique une dizaine de chercheurs dans chacun des deux laboratoires et une candidature à une bourse ERC Starting est en cours pour Valentin Milichko. En cas de succès, ce jeune chercheur d’ITMO, lauréat en 2018 du prix Elsevier du jeune chercheur le plus cité de Russie, viendra travailler à l’IJL sur de nouvelles approches du stockage de données via les Metal Organic Frameworks (MOF).
Valentin est né dans une ville près de Vladisvostok dont le nom se prononce Artyom, ou Artem, comme le campus de l’Institut Jean Lamour !

 

Jaafar Ghanbaja, Thierry Belmonte, Valentin Milichko et Alexandre Nominé, à l'IJL en décembre 2019

Un volet enseignement vient compléter ce partenariat depuis début 2020 dans le cadre du programme Erasmus +. Porté par Mines Nancy, où Alexandre Nominé enseigne, il s’adresse aux étudiants de master et de thèse dans de nombreuses disciplines (matériaux, nanosciences, IT, biologie et santé, management). En 2020, 9 étudiants russes ont été accueillis, dont 5 à l’IJL. Et 3 étudiants de l’Université de Lorraine sont partis à Saint-Pétersbourg. La création d’un master international est également à l’étude pour former des ingénieurs multidisciplinaires dans le domaine des nanotechnologies.


Références :

[1] L. R. Mingabudinova et al., "Laser printing of optically resonant hollow crystalline carbon nanostructures from 1D and 2D metal–organic frameworks", Nanoscale, vol. 11, no 21, p. 10155‑10159, mai 2019

[2] N. K. Kulachenkov et al., "Ultrafast Melting of Metal–Organic Frameworks for Advanced Nanophotonics ", Adv. Funct. Mater., vol. 30, no 7, p. 1908292, 2020

[3] N. K. Kulachenkov et al., "Photochromic Free MOF-Based Near-Infrared Optical Switch", Angew. Chem. Int. Ed., vol. 59, no 36, p. 15522‑15526, 2020

[4] N. Tarasenka et al., "Synergistic Effect of Plasma and Laser Processes in Liquid for Alloyed-Nanoparticle Synthesis", Phys. Rev. Appl., vol. 13, no 1, p. 014021, janv. 2020

[5] A. O. Larin et al., "Plasmonic nanosponges filled with silicon for enhanced white light emission", Nanoscale, vol. 12, no 2, p.1013‑1021, janv. 2020

[6] G. P. Zograf et al., "All-Optical Nanoscale Heating and Thermometry with Resonant Dielectric Nanoparticles for Controllable Drug Release in Living Cells", Laser Photonics Rev., vol. 14, no 3, p. 1900082, 2020

 

Légende de la photo de une : Nikita Kulachenkov (à gauche) et Valentin Milichko (à droite) - deux chercheurs très impliqués dans le partenariat avec l'IJL - dans leur laboratoire à ITMO