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The Institut Jean Lamour is a Materials Science research laboratory : materials, metallurgy, plasmas, surfaces, electronics and nanomaterials. It is a joint research unit (UMR 7198) of the Université de Lorraine and the CNRS.


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Les équipements et le bâtiment de l'IJL sont cofinancés par l'Union Européenne. L'Europe s'engage en région Grand Est avec le Fonds européen de développement régional

Article A la Une

Category: A la Une

[Projets de recherche] 9 nouveaux projets ANR

L’Agence Nationale de la Recherche (ANR) a publié récemment les résultats de son appel à projet générique 2020. 9 projets de recherche collaborative (PRC) impliquant l’IJL (hors projets internationaux) font partie des 1110 retenus. Ils traitent de : récupération de métaux précieux par électrolixiviation / électrodépôt ; neutronique ; MOFs pour le stockage de l’hydrogène ; capteurs ; surfaces améliorées pour échangeurs de chaleur ; spintronique.

RECUPERATION DE METAUX PRECIEUX PAR ELECTROLIXIVIATION / ELECTRODEPÔT

EE4Precious - Electroleaching / Electrodeposition For the recovery of Precious metals from waste electrical and electronic equipment

Porteur : Institut Jean Lamour (Sophie LEGEAI)
Partenaires : Laboratoire Rhéologie et Procédés (LRP) ; CEA (SyMMES et LITEN) ; Terra Nova Développement
Montant total du financement : 522 895 €
Dates du projet : 01/04/2021 - 01/10/2024


L’objectif du projet EE4Precious est de développer une alternative chimique douce aux procédés existants pour la récupération des métaux précieux contenus dans les cartes électroniques (Ag, Au, Pd, Pt), en utilisant des liquides ioniques (LI), solvants non volatils et peu corrosifs.
Certains LI coordonnants et de grande stabilité électrochimique peuvent en effet remplacer efficacement les solutions aqueuses de complexants nocifs classiquement utilisés pour la récupération des métaux précieux.
L’IJL et le CEA ont ainsi démontré la faisabilité de récupérer le Pt contenu dans les piles à combustible usagées par couplage Electrolixiviation/Electrodépôt dans un réacteur unitaire.
D’une production croissante, les DEEE (Déchets d'Equipements Electriques et Electroniques) sont beaucoup plus riches en métaux précieux que les ressources primaires, en particulier les cartes électroniques. Ils représentent donc un énorme potentiel économique et un atout environnemental pour la préservation des ressources.

NEUTRONIQUE

NERF - Slow NEutron Reflection using Fluorinated nanodiamonds and graphite

Porteur : Institut de Chimie de Clermont-Ferrand - ICCF (Marc DUBOIS)
Partenaires : Institut Lumière Matière - ILM ; Institut Max Von Laue - Paul Langevin – ILL ; European Synchrotron Radiation Facility - ESRF ; Institut Jean Lamour (Brigitte VIGOLO)
Montant total du financement : 531 700 €
Dates du projet : 01/02/21 - 31/08/24


La diffusion neutronique est un outil indispensable, tant pour les recherches fondamentales qu'appliquées, quel que soit le domaine. Le progrès en neutronique est limité par la chute des flux de neutrons lents (NLs) disponibles. Ils ne sont pas réfléchis par des milieux continus et la clé pour les utiliser réside dans le développement de réflecteurs efficaces.
L’objectif de NERF est de développer le premier réflecteur pour les NLs. Les chercheur-e-s proposent de mimer le fonctionnement conventionnel d’un réflecteur en remplaçant les atomes/noyaux par des nanoparticules de faible absorption neutronique et donc de changer l’échelle de dimension de l’angström au nanomètre.
Une nouvelle classe de réflecteurs composés de nanodiamants purifiés en H, C sp2 et particules métalliques d’une part et de graphites fluorés d’autre part fournira ainsi une continuité de hautes réflectivités, comblant l’actuel gap de vélocités entre 160 et 700 m/s.

MOFs POUR LE STOCKAGE DE L’HYDROGENE

SYNERGY - Synthèse de MOFs hybrides fonctionnalisés et catalysés pour le stockage de l’hydrogène

Porteur : Institut Jean Lamour (Stéphane CUYNET)
Montant total du financement : 269 600 €
Dates du projet : 01/03/21 - 31/08/24


SYNERGY s’attaque au défi du stockage de l’hydrogène dans les solides en généralisant l’utilisation de procédés plasma en voie sèche. Ceci pour réaliser la fonctionnalisation et l’hybridation par des hydrures métalliques de MOFs catalysés, le tout in situ.
L’objectif est d’étudier les conditions d’élaboration par plasmas froids afin d’obtenir une large gamme de MOFs fonctionnalisés, à moindre coût et écologiques.
Les matériaux sélectionnés auront un rôle crucial puisqu’ils devront permettre, à terme, la formation de matériaux hybrides innovants, souples, sûrs et intégrant des propriétés à la fois de chimisorption et de physisorption.
La synthèse de ces MOFs hybrides sera donc le fruit d’une étude paramétrique fine centrée sur les possibilités d’amélioration de la réaction d’évolution de l’hydrogène.

CAPTEURS

WISSTITWIN - Wireless and Integrated multi-parameters SAW Sensors Technologies for Implementation of a digital TWIN for electrical machines

Porteur : Institut d'électronique de microélectronique et de nanotechnologie - IEMN (Abdelkrim TALBI)
Partenaires : Laboratoire d’Electrotechnique et d’Electronique de Puissance - L2EP ; Jeumont Electric ; Institut Jean Lamour (Michel HEHN)
Montant total du financement : 580 000 €
Dates du projet : 01/01/2021 - 31/07/2024


WISSTITWIN vise à développer un réseau de capteurs sans fil basé sur des dispositifs à ondes acoustiques de surface pour la mesure de divers paramètres.
Intégré dans une machine électrique, il vise à fournir un flux continu de données qui aboutira à un modèle numérique constamment mis à jour de ladite machine, connu sous le nom de "twin numérique". Le projet est motivé par le fait qu'il existe un intérêt croissant pour les jumeaux numériques dans un large éventail d'applications, motivé par le désir de comprendre, prévoir et optimiser les performances, améliorer l'efficacité énergétique et accroître la fiabilité.

SURFACES AMELIOREES POUR ECHANGEUR DE CHALEUR

DROPSURF - Rational design of enhanced heat transfer surfaces for droplet and spray cooling systems

Porteur : Laboratoire d’Énergétique et de Mécanique Théorique et Appliquée - LEMTA (Guillaume CASTANET)
Partenaires : Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse - IMFT ; DEPHIS ; Institut Jean Lamour (Thierry CZERWIEC)
Montant total du financement : 518 854 €
Dates du projet : 01/10/20 - 01/10/24


L’impact d’un spray de gouttes sur une surface chaude constitue une solution prometteuse pour refroidir les processeurs des supercalculateurs, les serveurs des datacenters et autres dispositifs mettant en œuvre des échangeurs de chaleur.
Le projet DROPSURF explore les possibilités offertes par une texturation de la surface d’échange pour intensifier et optimiser cette technique de refroidissement. Ainsi, la finalité du projet DROPSURF est d’établir des lois de dimensionnement et des modèles de transfert pour guider la conception de surfaces améliorées.
L’IJL assurera l’élaboration et la caractérisation de surfaces à propriétés physiques contrastées. De telles propriétés seront obtenues en combinant les propriétés hydrophiles des métaux aux propriétés hydrophobes des oxydes.

SPINTRONIQUE

UFO - UltraFast Opto-magneto-spintronics for Future Nanotechnologies

Porteur : Institut Jean Lamour (Stéphane MANGIN)
Partenaires : Laboratoire de Physique et de Chimie Théoriques (LPCT) ; SPINTEC
Montant total du financement : 540 000 €
Dates du projet : 01/01/2021 - 01/01/25


Les 3 objectifs d’UFO sont de :

- Fournir une compréhension fondamentale de l'interaction entre les impulsions ultra-courtes (polarisées) de lumière ou le courant polarisé en spin et l’aimantation, en particulier à l'échelle nanométrique et à l'échelle femto-seconde dans des dispositifs spintroniques

- Démontrer que l’aimantation et le courant polarisé peuvent être manipulés dans des dispositifs spintroniques tels que des croix de Hall pour le renversement par SOT, des vannes de spin et des jonctions tunnel à l'aide de pulses de lumière polarisée ultra-rapides

- Fabriquer des prototypes de dispositifs spintroniques (cellules de mémoire et éléments logiques) démontrant la vitesse, l'efficacité énergétique et la miniaturisation lorsqu'ils sont éclairés par des impulsions laser femtoseconde.

SPOTZ - Spin-orbit torque switching & THz

Porteur : Institut Jean Lamour (Jon GORCHON)
Montant total du financement : 269 060 €
Dates du projet : 01/03/2021 - 29/02/2024


Dans le contexte de la spintronique et de ses applications, la manipulation de l'aimantation aux échelles de plus en plus rapides est un objectif majeur.
Le projet SPOTZ vise à révéler la dynamique (sub)picoseconde de l'aimantation induite par des pulses de courant ultracourts (THz) et, en particulier, par les couples de spin orbite.
L'étude du renversement de l'aimantation induit par des pulses de couple de spin orbite puis l’étude des effets magnetorésistifs dans le régime THz permettront ensuite de mettre au point une mémoire nanométrique avec une écriture et une lecture électriques ultra-rapides.

MARIN - MAgnon Reservoir computINg

Porteur : Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies - C2N (Jean-Paul ADAM)
Partenaires : CEA Saclay/SPEC ; SPINTEC ; Unité Mixte de Physique CNRS / THALES, Institut de Physique et de Chimie des Matériaux de Strasbourg - IPCMS ; Institut Jean Lamour (Stéphane ANDRIEU)
Montant total du financement : 775 000 €
Dates du projet : 01/03/21 - 30/06/24

Réaliser expérimentalement un calculateur de réservoir magnonique à base d’ondes de spin couplées (SW : Spin Waves) entre plots à base d’alliages d’Heusler magnétiques est l’objectif de MARIN.
Le projet étudiera expérimentalement et théoriquement la capacité des SW en couches minces micro et nanostructurées à satisfaire les trois exigences de base du calcul de réservoir, à savoir :
- l'approximation : si des entrées similaires donnent des sorties similaires
- la séparabilité : si des classes d'entrées distinctes donnent des classes de sorties distinctes
- l'évanouissement de la mémoire : à quelle vitesse les entrées sont oubliées au fil du temps.
Ces travaux serviront à démontrer la reconnaissance avancée des signaux, par exemple sur des séries chronologiques, comme première étape vers une preuve de concept d'opérations analogiques non booléennes efficaces.

CONTRABASS - Ferroelectric control of Rashba states

Porteur : SPINTEC (Jean-Philippe ATTANE)
Partenaires : Unité Mixte de Physique CNRS / Thalès ; Synchrotron SOLEIL ; Laboratoire De Cristallographie Et Sciences Des Matériaux (CRISMAT) ; Institut Jean Lamour (Sébastien PETIT-WATELOT)
Montant total du financement : 550 000 €
Dates du projet : 15/12/2020 - 15/06/2024


Le projet CONTRABASS est situé à la croisée de trois thématiques de la physique du solide : l’électronique de spin, la ferroélectricité et les matériaux quantiques. Il cherche à démontrer qu’il est possible de générer, manipuler et détecter des courants purs de spin par un champ électrique d’une manière non volatile, sans avoir recours à l’utilisation de matériaux magnétiques.
L’objectif est de réussir à créer une nouvelle technologie pour le traitement de l’information permettant de surmonter les limites de l’électronique actuelle en termes de vitesse de fonctionnement, de taille et surtout de consommation énergétique.