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Matière Artificielle et matériaux quantiques

Matière artificielle et matériaux quantiques


Metamatériaux, nanostructures plasmoniques, simulateurs quantiques, systèmes complexes

Coordinateur: P. Lalanne

L’axe matière artificielle et matériaux quantiques repose sur l’étude, la modélisation et l’élaboration de nouveaux matériaux optiques ou quantiques. Les métamatériaux à indices de réfraction négatifs, par exemple, constituent aujourd’hui un domaine en pleine émergence. La compréhension des propriétés de ces matériaux repose sur une définition précise des indices effectifs négatifs, ce qui nécessite de modéliser rigoureusement et complètement ces systèmes. Parallèlement, les matériaux non magnétiques à faible indice de réfraction (indices effectifs proches de 0) présentent des propriétés peu banales quand ils interagissent avec des ondes optiques : leur étude semble particulièrement prometteuse. Dans les matériaux quantiques, le comportement des électrons défie toutes les attentes de la science traditionnelle. L’étude de ces matériaux a donc pour objectif de découvrir l’origine de ces comportements inattendus, souvent lies à la description quantique de la dynamique des électrons. Une meilleure compréhension et une meilleure maîtrise de ces propriétés permettre de trouver des façons d’appliquer ces propriétés fondamentales à de nouvelles technologies. Les nouvelles possibilités de manipulation d’atomes froids offertes par la réalisation du régime de dégénérescence quantique dans des pièges optiques pour des mélanges d’atomes, comme par exemple les mélanges bosons/fermions ouvrent aussi la voie vers l’étude des propriétés fondamentalement ondulatoires de ces matériaux modernes.

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