Centre de Compétences Magnétisme Cryogénie Optique (CC MagCryOptics)
Mesure magnétique pour la recherche et R&D dans de nombreuses disciplines (physique, nanosciences, géologie, biologie, chimie, électronique, etc.)
Formation initiale et continue sur les appareils au meilleur niveau international
Recyclage et reliquéfaction d’Hélium
Présentation
Le Centre de Compétences MagCryOptics réunit, au sein d’une même plateforme, des expertises et des équipements uniques dans les domaines du magnétisme, de la cryogénie et de l’optique. Il offre ainsi une caractérisation large et complémentaire des matériaux autour des propriétés optiques et magnétiques, sous environnement contrôlé ou non en température. Cette expertise est destinée aussi bien aux partenaires académiques qu’aux entreprises. Ses activités incluent des prestations de mesure, des formations sur mesure ainsi qu’un accompagnement en recherche et développement, adapté aux besoins spécifiques de chaque projet.
Domaines d’expertise
En magnétisme, la plateforme réalise des mesures magnétiques variées, telles que l’aimantation, la susceptibilité magnétique, la résonance ferromagnétique (FMR) et la magnétorésistance électrique. Par ailleurs, il est possible de mesurer la chaleur spécifique des matériaux. Ces différentes mesures couvrent une large plage de conditions opérationnelles : des températures allant de 2 K à 1200 K et des champs magnétiques pouvant atteindre jusqu’à 14 teslas. Pour cela, la plateforme dispose d’un parc instrumental de dix appareils dédiés et est intégrée aux réseaux de magnétométrie européens et français, renforçant ainsi sa capacité à collaborer et à partager des ressources.
Dans le domaine de la cryogénie, la plateforme assure la fourniture d’hélium liquide grâce à sa chaîne de reliquéfaction et assure la conception d’instruments fonctionnant à basses températures.
En spectroscopie optique et vibrationnelle, la plateforme propose des analyses par spectroscopie d’absorption et de réflexion dans le domaine ultraviolet, visible et proche infrarouge, ainsi que des techniques de spectroscopie vibrationnelle comme la diffusion Brillouin, la diffusion Raman et l’absorption dans le domaine infrarouge. Ces méthodes d’analyse des matériaux peuvent être mises en œuvre avec le contrôle de la température (de 4 K à 600 K).
Services proposés
Le Centre de Compétences MagCryOptics propose des prestations de mesure pour la caractérisation magnétique et optique des matériaux, répondant aux demandes spécifiques des utilisateurs. Il organise également des formations adaptées aux besoins des publics académiques et industriels. Enfin, il s’engage dans des collaborations en recherche et développement, en développant des méthodes de caractérisation avancées et en accompagnant des projets innovants.
Equipements
Le Centre de compétences MagCryOptics dispose :
Magnétisme :
10 appareils de pointe permettant de mesurer les caractéristiques magnétiques d’une grande variété d’échantillons (massifs polycristallins, monocristaux, film minces, poudres, nanomatériaux, liquides)
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2 magnétomètres SQUID-VSM MPMS3 (Quantum Design)
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3 magnétomètres à échantillon vibrant VSM (MicroSense et LakeShore)
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4 cryostats type PPMS (Quantum Design) de 7 à 14 Tesla modulables pour des mesures : VSM, chaleur spécifique, AC susceptibilité, résonance ferromagnétique, magnétorésistance et effet Hall
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1 magnétomètre magnéto-optique Kerr (MOKE) pour film mince à aimantation planaire et perpendiculaire
Cryogénie :
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Liquéfacteur hélium Helial SL (40 l/h)
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Récupération d’hélium : gazomètre 40m3, 2 compresseurs HP Bauer, stockage HP de 2500 m3 d’hélium
Optique :
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Spectroscopie Vibrationnelle
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Brillouin Haute Résolution
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Raman LabramHR Horiba
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FTIR Nicolet 6700 ThermoFisher
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Spectroscopie d'absorption et de réflexion UV-Vis-NIR
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Cary 7000 UMS Agilent
Exemples de travaux
Magnétisme :
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Unraveling Oxidation and Spin States of a Single Fe-Based Meso-Macroporous Silica Catalyst in Fenton-like Reaction by Magnetic Measurements
Christine Bellouard, Sanghoon Kim, Jaâfar Ghanbaja, Robert Wojcieszak, Nadia Canilho, Andreea Pasc
Journal of Physical Chemistry C, 2024, Journal of Physical Chemistry C, 128 (20), pp.8449-8457. ⟨10.1021/acs.jpcc.4c00816⟩ -
Controlling the helicity of light by electrical magnetization switching
Pambiang Abel Dainone, Nicholas Figueiredo Prestes, Pierre Renucci, Alexandre Bouché, Martina Morassi, Xavier Devaux, Markus Lindemann, Jean-Marie George, Henri Jaffrès, Aristide Lemaitre, Bo Xu, Mathieu Stoffel, Tongxin Chen, L. Lombez, Delphine Lagarde, Guangwei Cong, Tianyi Ma, Philippe Pigeat, Michel Vergnat, Hervé Rinnert, Xavier Marie, Xiufeng Han, Stephane Mangin, Juan-Carlos Rojas-Sánchez, Jian-Ping Wang, Matthew C Beard, Nils C Gerhardt, Igor Žutić, Yuan Lu
Nature, 2024, 627 (8005), pp.783-788. ⟨10.1038/s41586-024-07125-5⟩ -
Spin injection at MgB2-superconductor/ferromagnet interface
Corentin Pfaff, S. Petit-Watelot, S. Andrieu, Ludovic Pasquier, J. Ghanbaja, S. Mangin, K. Dumesnil, T. Hauet
Applied Physics Letters, 2024, 125 (10), pp.102601. ⟨10.1063/5.0220815⟩ -
Magnetic moment of thin film superconductors: When thickness matters
Corentin Pfaff, T. Courtois, M R Koblischka, S. Andrieu, J.-X. Lin, M. Hehn, Stéphane Mangin, K. Dumesnil, T. Hauet
Physical Review B, 2024, 110 (9), pp.094502. ⟨10.1103/PhysRevB.110.094502⟩ -
Engineering of perpendicular magnetic anisotropy in half-metallic magnetic Heusler epitaxial thin films
V. Palin, Charles Guillemard, C. de Melo, Sylvie Migot, P. Gargiani, M. Valvidares, F. Bertran, S. Andrieu
Physical Review Applied, 2023, 20 (5), pp.054017. ⟨10.1103/PhysRevApplied.20.054017⟩ -
Kinetics vs. thermodynamics: walking on the line for a five-fold increase in MnSi Curie temperature
Adrian Benedit-Cardenas, Stéphanie Bruyère, Sylvie Migot, Thomas Hauet, Sébastien Petit-Watelot, Pascal Boulet, Dominique Muller, Dmitry A Zuev, David Horwat, Alexandre Nominé
Materials Horizons, 2023, ⟨10.1039/d3mh01106b⟩ -
Interfacial engineering of ferromagnetism in wafer-scale van der Waals Fe4GeTe2 far above room temperature
Hangtian Wang, Haichang Lu, Zongxia Guo, Ang Li, Peichen Wu, Jing Li, Weiran Xie, Zhimei Sun, Peng Li, Héloïse Damas, Anna Maria Friedel, Sylvie Migot, Jaâfar Ghanbaja, Luc Moreau, Yannick Fagot-Revurat, Sébastien Petit-Watelot, Thomas Hauet, John Robertson, Stéphane Mangin, Weisheng Zhao, Tianxiao Nie
Nature Communications, 2023, 14 (1), pp.2483. ⟨10.1038/s41467-023-37917-8⟩ -
Magnetism of 3d electrons in YCo12-xFexB6 compounds
B. Vallet-Simond , L.V.B. Diop , O. Isnard, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2023, 587, pp.171307. ⟨10.1016/j.jmmm.2023.171307⟩ -
Thermal Spin-Current Generation in the Multifunctional Ferrimagnet Ga0.6Fe1.4O3
Alberto Anadón, Elodie Martin, Suvidyakumar Homkar, Benjamin Meunier, Maxime Vergés, Heloise Damas, Junior Alegre, Christophe Lefèvre, François Roulland, Carsten Dubs, Morris Lindner, Ludovic Pasquier, O. Copie, Karine Dumesnil, Rafael Ramos, Daniele Preziosi, S. Petit-Watelot, Nathalie Viart, J.-C. Rojas-Sánchez
Physical Review Applied, 2022, 18 (5), pp.054087. ⟨10.1103/physrevapplied.18.054087⟩ -
Pb-Bearing Ferrihydrite Bioreduction and Secondary-Mineral Precipitation during Fe Redox Cycling
Fatima Meite, Mustapha Abdelmoula, Patrick Billard, Thomas Hauet, Asfaw Zegeye
Minerals, 2022, 12 (5), pp.610. ⟨10.3390/min12050610⟩
Optique :
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Tuning the porosity of hard carbons elaborated from sucrose, L. Raspado, L. Speyer, M. Bolmont, S. Cahen, S. Fontana and C. Hérold, Journal of Physics and Chemistry of Solids. 191 (2024) 112013
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An innovative synthesis of carbon-coated TiO2 nanoparticules as a host for Na+ intercalation in sodium-ion batteries, T. Soudan, S. Fleutot, S. Bruyère, L. Speyer, S. Hupont, M. Bolmont, T. Girardet, L. Raspado, C. Hérold and S. Cahen, Dalton Transactions, 2024, 53, 9112
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Formation of SiP2 Nanocrystals Embedded in SiO2 from Phosphorus Rich SiO1.5 Thin Films, S. Geiskopf, M. Stoffel, X. Devaux, E. Andre, C. Carteret, A. Bouche ́, M. Vergnat, and H. Rinnert, J. Phys. Chem. C 2020, 124, 7973−7978
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Resilience improvement of an isotactic polypropylene-g-maleic anhydride by crosslinking using polyether triamine agents, A. Létoffé, S. Hoppec, R. Lainé, N. Canilho, A. Pasc, D. Rouxel, R.J. Jiménez Riobóo, S. Hupont, I. Royaud, M. Ponçot, Polymer 179, 121655 (2019)
Travailler avec nous
Le Centre de Compétences MagCryOptics met à votre disposition une expertise complète et des ressources technologiques de pointe. Que vous soyez chercheur, industriel ou partenaire académique, nos équipes d’ingénieurs et de scientifiques vous accompagnent à chaque étape de vos projets. De l’analyse sur mesure à la formation spécialisée, en passant par la mise à disposition d’équipements haut de gamme et le développement de solutions innovantes, nous vous offrons un soutien adapté à vos besoins. Notre plateforme intègre également des outils de simulation avancée et un réseau étendu de collaborations, pour vous garantir des résultats précis et une approche collaborative.
Magnétisme
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Conseils en mesure magnétique (ingénieurs et chercheurs dédiés)
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Formation machine puis mise à disposition d’un des 10 magnétomètres (VSM, SQUID, Susceptomètre)
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Service de mesure avec l’un des 10 magnétomètres (VSM, SQUID, Susceptomètre)
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Réalisation de projets de R&D partenariale
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Simulation de champ magnétique (FEMM, COMSOL)
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Formation tout au long de la vie dans le domaine de la mesure magnétique (magnétométrie)
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Mise en relation avec d’autres centres des réseaux de magnétométrie national et européen
Optique
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Conseils en mesure optique (ingénieurs et chercheurs dédiés)
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Formation machine puis mise à disposition d’un des 4 instruments
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Service de mesure avec l’un des 3 spectromètres (Raman, FTIR, UV-VIS-nIR)
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Réalisation de projets de R&D partenariale
Membres
Ingénieurs
- Sébastien HUPONT
- Clavel Berclis KENGNE CHOUMELE
- Luc MOREAU, responsable du centre de compétences
- Stéphane SUIRE
- Yohan LEVERGE--SERANDOUR
Référent scientifique
- Léopold DIOP (magnétisme)
- Hervé RINNERT (optique)
Contact
Responsable du centre de compétences
Luc MOREAU
luc.moreau@univ-lorraine.fr
+33 (0) 3 72 74 24 76
Contact prestations
Stéphane SUIRE
stephane.suire@univ-lorraine.fr
+ 33 (0)3 72 74 25 71
Contact administratif
Valérie FRANK
valerie.frank@univ-lorraine.fr
+ 33 (0)3 72 74 27 06
Nancy-Artem
Institut Jean Lamour
Campus Artem
2 allée André Guinier - BP 50840
54011 NANCY Cedex
