Projets FEDER

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Les projets suivants bénéficient du soutien de la Région Normandie et des Fonds Européens de Développement Régional Normand (FEDER) :

 

Projet BRIDGE : Plateforme transversale de recherche entre les Bandes optiques et Radioélectriques : Intégrité du signal et de la puissance/ Détection et détecteurs/Génération Electromagnétique ultra-brève et intense.

Coordinateur

François VURPILLOT (GPM)

Durée du projet :

01/09/2016 au 30/09/2019 (Région)

Description du projet :

L’opération vise à rassembler les compétences complémentaires de plusieurs acteurs du grand réseau de recherche EEM (GPM/CORIA/IRSEEM) pour la recherche en instrumentation et en électronique dans un domaine de fréquence électromagnétique peu exploré,  la gamme THz, de la génération à l’impact de ce rayonnement sur des matériaux ou des dispositifs de la microélectronique (émetteurs quantiques).

L’IRSEEM souhaite développer de nouveaux outils de simulation de la propagation et de prédiction des compatibilités EM pour les fréquences élevées. La recherche vers les très hautes fréquences (GHz à THz) de manière à optimiser l’intégrité des impulsions courte et intense générées.

Le GPM souhaite étudier l’impact et l’utilisation de rayonnement THz dans ces activités de développement instrumental et théorique de la sonde atomique. En particulier l’impact des rayonnements THz sur des matériaux pour lesquels la sonde atomique trouve ses limites sera exploré. Deux types de rayonnements seront utilisés, des rayonnements issus des sources fournies par le CORIA (génération optique), et des impulsions électriques ultrabrèves (ps) propagées vers l’échantillon dans l’enceinte du banc de test existant au laboratoire. La transmission intègre des impulsions vers l’échantillon sera optimisée grâce à la collaboration avec l’IRSEEM et le CORIA issue du projet.

Personnels impliqués dans le projet

François VURPILLOT, Bernard DECONIHOUT, Angela VELLA, Lorenzo RIGUTTI, Williams LEFEBVRE, Olivier LATRY, Pascal DHERBÉCOURT, Eric JOURBERT, Gérald DA COSTA, Jonathan HOUARD, Ivan BLUM, Antoine NORMAND, Blaise RAVELO, Moncef KADI, Habib BOULZAZEN, Ammar HIDEUR, Thomas GODIN, Claude ROZÉ, Saïd IDLAHCEN, un doctorant CORIA-GPM (Anas AYOUB).

 


Projet CRIOS : Solution de refroidisseur miniature pour Composants électRonIques embarqués en envirOnnement Sévère

Coordinateur

Eric ROULAND, Directeur, AREELIS Technologies

Responsables scientifiques

Eric ROULAND

MC. Benoît LEFEZ, Alain GUILLET, Laboratoire Groupe de Physique des Matériaux

Tarik AIT-YOUNES, Directeur Général, CEVAA et Analyses et Surfaces 

Professeur Abdelkhalak EL HAMI, LOFIMS, INSA de Rouen Normandie

Durée du projet :

01/02/2016 au 31/07/2018 (30 mois) (Région)

01/04/2016 au 30/09/2018 (FEDER)

Description du projet :

Dans le domaine aéronautique, la tendance vers des systèmes de plus en plus électrifiés se confirme.

Développer une chaîne énergétique embarquée 100% électrique est un enjeu majeur qui permettrait une fiabilité accrue, un moindre impact environnemental ainsi que des coûts de production et de maintenance significativement réduits.

Cependant cette évolution vers du « plus électrique » s’accompagne de deux difficultés. D’une part, l’augmentation forte de la puissance des systèmes électriques embarqués, produit un accroissement important de la température de ces systèmes. D’autre part les contraintes de l’environnement aéronautique sont de plus en plus sévères. Par conséquent, les équipementiers produisant des systèmes embarqués vont devoir disposer de solutions électroniques fiables répondant à de nouveaux challenges technologiques.

L’objet du projet CRIOS est de développer une solution de refroidissement utilisant des matériaux à changement de phase (MCP), dans des systèmes embarqués soumis à des contraintes d’environnement sévères.

Le développement de cette nouvelle solution de refroidissement permettrait d’optimiser le comportement thermique d’un système électronique lors d’appels de puissance transitoires importants.

Personnels impliqués dans le projet

Benoît LEFEZ, Alain GUILLET, 1 post-doctorant (Tanguy DAVIN)


Projet DYNAMITE : DYNAmique Moléculaire sous champ électrique et contraintes InTEnse

Coordinateur

François VURPILLOT

Durée du projet :

01/11/2016 au 31/10/2018 (LABEX)

Description du projet :

Nous proposons dans ce projet d’étudier et de comprendre les artefacts d’imagerie observés lors de l’analyse corrélée FIM/SAT des aciers et alliages du nucléaire. Pour cela un nouveau champ disciplinaire en modélisation sera abordé par le projet, la dynamique moléculaire sous contrainte et champ intense. En particulier le modèle donnera les limites expérimentales sur notre capacité à imager en 3D les défauts induits par l’irradiation, et nous donnera des pistes pour optimiser le fonctionnement des 2 instruments. Le nouveau modèle est théoriquement extrêmement porteur et innovant, et potentiellement, il pourra être utilisé dans d’autres domaines.

Personnels impliqués dans le projet

Ivan BLUM, Jonathan HOUARD, Stefan PARVIAINEN, François VURPILLOT

 


Projet EMOCAVI : Evolution des MOdèles des Composants de puissance grand gAp au cours du VIeillissement

Coordinateur

Moncef KADI, IRSEEM

Responsables scientifiques

Pascal DHERBÉCOURT, Laboratoire Groupe de Physique des Matériaux

Durée du projet :

01/10/2015 au 30/09/2018  (Région)

01/10/2015 au 28/02/2020 (FEDER)

Description du projet :

Le projet EMOCAVI est un projet collaboratif entre deux laboratoires IRSEEM de l’ESIGELEC et le GPM de l’Université de Rouen Normandie, situés sur le Technopôle du Madrillet.

Le projet s’inscrit dans la thématique « Fiabilité des systèmes et composants dans les systèmes embarqués » du domaine mature de spécialisation intelligente de la SRI-SI et également dans les thématiques de recherche du Grand Réseau de Recherche-Electronique, Energie, Matériaux (EEM), réseau électronique.

L’objectif central du projet est l’étude du vieillissement des composants de puissance pour la mécatronique, en particulier pour ce qui concerne le GPM, le suivi des paramètres  des modèles électriques tenant compte du vieillissement pour les  transistors de puissance de nouvelles technologies à base de matériaux semi-conducteurs « grand gap ».

Ce projet permettra au consortium « Fisycom » (Fiabilité des Systèmes et Composants électroniques), dont les deux acteurs IRSEEM et GPM sont membres, de proposer de nouvelles briques technologiques à ses partenaires.

Personnels impliqués dans le projet

Pascal DHERBÉCOURT, Olivier LATRY, Eric JOUBERT, Fabien CUVILLY, 1 stagiaire (Tristan Neveu)

 


Projet IMUST: Instrumentation for Metrology using Ultrafast Science Technology.

Coordinateur :

Ammar Hideur (Coria)/Angela Vella (GPM)

Durée du projet :

01/10/2015 au 31/10/2018 (Région)

01/01/2016 au 30/06/2019 (FEDER)

Description du projet :

Le projet Instrumentation for Metrology using Ultrafast Science Technology (IMUST) vise à créer un centre d’expertise de niveau international sur l’utilisation des sources laser ultrarapides pour l’instrumentation scientifique avancée dans le domaine de l’électronique, des matériaux de l’énergie. Il s’appuie sur le socle commun construit par les laboratoires CORIA (Complexe de Recherche Interprofessionnel et Aérothermochimie) et le GPM (Groupe de Physique des Matériaux) depuis 2003 à travers la plateforme commune MIST (Microélectrique, Instrumentation, Scientifique du Technopôle), dont le résultat a été l’émergence d’une nouvelle thématique de recherche liée au développement et à l’exploitation des lasers à impulsions ultracourtes pour l’étude des matériaux.

Ce projet s’appuie sur les compétences acquises dans le cadre de cette plateforme pour développer des systèmes innovants de lasers Ultrarapides émettant dans l’infrarouge et la THz (terahertz). Il concerne la mise en place d’une plateforme de spectroscopie ultrarapide à photons de basses énergies (d’IR au THz) pour l’étude des nanomatériaux dans le domaine de l’électronique rapide.

Personnels impliqués dans le projet

Ammar HIDEUR, Angela VELLA, Thomas GODIN, Claude ROZÉ, Bernard DECONIHOUT, Denis LISIECKI, Lorenzo RIGUTTI, Carole GOBIN, Jonathan HOUARD, Ivan BLUM, deux post-doctorants (1 à recruter et Aleksey TYAZHEV).

 


Projet MACHI: Matériaux et ChIralité

Coordinateur : Allison Saiter (GPM)

Durée du projet :

01/06/2015 au 30/06/2019 (FEDER)

Description du projet :

Depuis la découverte par Pasteur de l’asymétrie moléculaire, l’étude de la chiralité 3D est devenue l’un des axes de recherche principaux sur les matériaux moléculaires, en particulier en raison de l’impact important du paramètre excès énantiomèrique (e.e.) sur de nombreuses propriétés (activités pharmaceutique et biologique en général, guide d’ondes, optique non linéaire, propriétés physiques des polymères bio-sourcés...). De plus, l’asymétrie moléculaire ouvre de nouvelles opportunités pour l’étude des systèmes dégénérés (l’excès énantiomèrique est une variable singulière qui offre, par exemple, des situations originales permettant de découpler des effets physiques). A noter que la connaissance et la maîtrise des mécanismes de vieillissement sont devenues des enjeux majeurs de nos sociétés tant du point de vue environnemental qu’économique. Le projet MACHI a donc pour objectifs : (1) la caractérisation fine du vieillissement des matériaux chiraux (moléculaires, macromoléculaires, bio-sourcés et biodégradables) et notamment l’étude de l’impact de la variable excès énantiomérique sur ce vieillissement, et (2) l’accès par voies physiques à des matériaux chiraux.

Personnels impliqués dans le projet

Allisson SAITER, Kateryna FATYEYEVA, Gérard COQUEREL, Nicolas COUVRAT, Valérie DUPRAY, Eric DARGENT, deux doctorants (Nagihan VAROL et Bienvenu ATAWA), un post-doctorant (Simon CLEVERS).

 


Projet MAGMA : Matériaux Magnétiques Nanostructurés pour applications à Faible Impact Environnemental

Responsable scientifique GPM : Jean JURASZEK

Durée du projet :

01/10/2016 au 30/09/2019 (Région)

Description du projet :

Le projet MAGMA concerne le développement de nouveaux matériaux magnétiques nanostructurés pour la réalisation d’aimants permanents et l’amélioration des nanomatériaux utilisés dans les composants actifs « spintronique » à faible consommation d’énergie.

La réalisation et l’amélioration de tels dispositifs nécessite d’avoir une meilleure compréhension des relations entre la nanostructure et les propriétés magnétiques des matériaux utilisés. Le projet combinera plusieurs approches expérimentales liées à la synthèse et à la caractérisation des propriétés physiques à l’échelle locale de ces nouveaux matériaux fonctionnels, ainsi qu’une approche de modélisation numérique des propriétés magnétiques.

Personnels impliqués dans le projet

Jean JURASZEK, Allisson SAITER, Jean-Marie LE BRETON, Virginie NACHBAUR, Abdeslem FNIDIKI, Rodrigue LARDE, Samuel JOUEN, Malick JEAN, Fabienne RICHOMME, Denis LEDUE, Martin BRAULT, Marie-Rose GARDA, un doctorant (Lindor DIALLO), Haydar KANSO, Kalthoum NAKOURI, une chargée de mission programmes européens (Leslie LOUETTE).


Projet Matériaux en Seine : Matériaux en Seine

Responsable scientifique GPM : Philippe PAREIGE

Durée du projet :

01/11/2015 au 01/05/2018 (CPIER)

01/11/2015 au 30/03/2019 (FEDER)

Description du projet :

Dans le contexte du développement du mix-énergétique (optimiser le photovoltaïque, les diodes à émission lumineuse, la thermoélectricité,…) et de la fiabilité des composants, l’étude des matériaux à l’échelle atomique est aujourd’hui incontournable.

Il convient donc d’étudier les propriétés des matériaux mais aussi les mécanismes fins à l’origine des propriétés des matériaux plus massifs parfois vieillis en milieux agressifs (chercher les ségrégations dans un joint de grains, étudier le front de croissance d’une couche d’oxyde, identifier des nanoparticules ou une phase rare dans un matériau)…

Pour cela le GPM possède une plateforme unique. Toutefois, la mesure des propriétés de ces nanostructures nécessite aujourd’hui des « nanolaboratoires ». Ainsi, de manière complémentaire aux instruments existant un microscope électronique à balayage instrumenté pourra être couplé aux Sondes Atomiques et MET du laboratoire GPM pour l’étude des nanostructures. Le laboratoire pourra relier les observations structurales et chimiques aux mesures des propriétés physiques, approche qu’il ne peut pas se faire aujourd’hui.

Personnels impliqués dans le projet

Lorenzo RIGUTTI, Olivier LATRY, Rodrigue LARDÉ, Etienne TALBOT, Fabien CUVILLY, Emmanuel CADEL


Projet MOUSTIC : Modèles aléatoires et OUtils STatistiques, Informatiques et Combinatoires

Coordinateur

Jean-Baptiste BARDET (LMRS)

Responsable scientifique GPM : Helena ZAPOLSKY

Durée du projet :

01/10/2016 au 31/12/2019

Description du projet :

Les activités du projet se placent dans le contexte plus large de l'Informatique Mathématique.

Il s'agit d'un projet pluridisciplinaire qui rassemble 6 laboratoires  sur 3 établissements:

Etablissement Laboratoire
Université de Rouen

LMRS (Mathématiques)

LITIS (Informatique)

GPM (Physique)

LMSM (Biologie)

INSA de Roue

LMI (Mathématiques)

LITIS (Informatique)

ESIGELEC IRSEEM (Ingénierie des systèmes)

 

Un des objectifs consiste à proposer des groupes de travail et  manifestations de plus grande ampleur qui permettront d'initier des collaborations transverses et d'interagir avec des spécialistes internationaux de premier plan qui seront invités pour des séjours de moyenne ou longue durée.

En parallèle nous développerons des collaborations spécifiques sur  les systèmes évolutifs et auto-organisés provenant de la physique, de la biologie ou de l'informatique. Ce travail pluridisciplinaire s'appuiera sur une thèse portant sur les automates cellulaires (un modèle évolutif s'appliquant en physique et en informatique) ainsi que deux stages post-doctoraux en physique statistique (modélisation de la matière à l'échelle atomique) et fiabilité et analyse de survie (s'appliquant en physique et en biologie).

Un second thème de travail spécifique consistera au développement et l'analyse d'algorithmes pour la cryptographie, la sécurité des systèmes ainsi que diverses structures discrètes. Il sera concrétisé notamment par des implémentations sur des modules électroniques.

Personnels impliqués dans le projet

Philippe ANDARY, Mustafa ARFU, Ouerdia ARKOUN, Vlad Stefan BARBU, Jean-Baptiste BARDET, Magali BARDET, Nicolas BEDON, Slim BELTAIEF, Olivier BENOIS, Pierre-Emmanuel BERCHE, Jean-Yves BRUA, Adnane CABANI, Pierre CALKA, Stéphane CANU, Christophe CARRE, Pascal CARON, Gaëlle CHAGNY, Antoine CHANNAROND, Ali CHOURIA, Manianne DE BOYSSON, Thierry DE LA RUE, Pascal DHERBÉCOURT, Vlad DRAGOI, Jena-Philippe DUBERNARD, El Houcein EL ABDALAOUI, Mohamed EL MACHKOURI, Dominique FOUDRINIER, Bernard GLEYSE, Anne GROBOILLOT, Giovanna GUAIANA, Eric JOUBERT, Olivier LATRY, Eric LAUGEROTTE, Thierry LECROQ, Arnaud LEFEBVRE, Olivier LESOUHAITIER, Jean-Gabriel LUQUE, Bruno MACADRÉ, Olivier MALLET, Ludovic MIGNOT, Clément MIKLARZ, Mustapha Mourragui, Florent NICART, Ayoub OTMANI, Nadia OUALI SEBTI, Cécile POC, Renaud PATTE, Bruno PATROU, Serguei PERGAMENCHTCHIKOV, Xavier SAVATIER, Carla SELMI, Salima TAIBI, Nicolas VERGNE, Dalibor VOLNY, Elie YOUNDJE, Helena ZAPOLSKY, Djeloul ZIADI.  

 


Projet PACMAN : Paroi Anti-Clash avec MatériAux Nouveaux

Coordinateur

Sébastien VERNAY, Responsable R&T, Zodiac Aerosafety Systems

Responsables scientifiques

Sébastien VERNAY

Prof. Stéphane MARAIS, Laboratoire PBS UMR CNRS 6270

Dr. Kateryna FATYEYEVA (MCF), Laboratoire PBS UMR CNRS 6270

Prof. Eric DARGENT, Laboratoire AMME-LECAP EA4528 International Laboratory

Durée du projet

01/07/2016 - 31/10/2019 (FEDER + Région)

Description du projet:

Le projet PACMAN est labellisé par Normandie AeroEspace et comprend 4 partenaires (Zodiac Aerosafety Systems, Analyses et Surface, Agro-Hall et Université de Rouen). Le projet vise à améliorer les phénomènes de perméabilité et de résistance aux attaques fongiques et au vieillissement afin de prolonger la durée de vie des matériaux tout en réduisant leur masse.

Personnels impliqués dans le projet

Stéphane MARAIS, Kateryna FATYEYEVA, Eric DARGENT, Eric DONTZOFF, Nicolas DELPOUVE, Célia CASTRO, Laurence CHEVALIER, Auriane ETIENNE, Corinne CHAPEY, un ingénieur de recherche AMME-LECAP (Jorge Arturo SOTO PUENTE), un ingénieur de recherche PBS (29 mois).


Projet SCAMPI : Solutions pour la Conception et l’Analyse de Matériaux à Propriétés Innovantes

Coordinateur scientifique : Valérie Dupray (PBS)

Ce projet réunit trois laboratoires de l’Université de Rouen Normandie : le PBS, le SMS et le GPM.

Durée du projet :

01/09/2015 au 30/06/2020

Description du projet :

Afin de satisfaire aux exigences actuelles en termes de fiabilité, de performances, de sécurité et de développement durable, les recherches dans le domaine des matériaux se concentrent aujourd’hui autour de quatre axes majeurs :

  • l’accès à de nouvelles sources de matériaux
  • les nouvelles techniques d’élaboration de matériaux
  • l’évaluation de leurs performances et de leur potentiel applicatif
  • la conception et le développement de méthodes d’analyse de pointe

Le projet SCAMPI vise à préparer les matériaux du futur en anticipant les besoins en termes de maîtrise des différentes étapes de la vie du matériau dans les secteurs allant des matériaux moléculaires aux matériaux macromoléculaires. En effet, les enjeux autour de ces thématiques sont nombreux dans les domaines clés du développement économique régional (industries pharmaceutiques, polymères biosourcés et biodégradables pour le packaging) et dans le cadre de rupture technologique (fabrication additive). Le projet SCAMPI, en s’appuyant sur les compétences reconnues et la complémentarité des différents laboratoires impliqués, aura pour objectifs : (1) l’étude et le développement de procédés originaux d’élaboration de matériaux de nouvelle génération et (2) la caractérisation fine des propriétés physicochimiques de matériaux innovants par le développement d’outils d’analyse de pointe.
Les procédés étudiés permettront l’accès à des phases cristallines à propriétés spécifiques dans le cas des matériaux moléculaires et à de nouveaux biopolymères (polymères de remplacement) et de nouveaux composants bi-polymères (fabrication additive) dans le cas des matériaux macromoléculaires.

Personnels impliqués dans le projet

Valérie DUPRAY, Eric DARGENT, Kateryna FATYEYEVA, Fabrice BARBE, Antonella ESPOSITO, Laurent DELBREILH, Marie-Rose GARDA, Gérard COQUEREL, Gabin GBABODE, Nicolas COUVRAT, Morgane SANSELME, Yohann CARTIGNY, Clément BRANDEL, Laurent COLASSE, Mouldi BEN-AZZOUNA, un doctorant (Aurélie BOURDET), un post-doctorant, un ingénieur de recherche.

 


Projet SUPERMEN : De la SUrface au volume : Propriétés Et Relations avec la Micro Et la Nanostructure des alliages métalliques.

Responsable scientifique GPM : Frédéric Danoix/Philippe Pareige

Les trois entités concernées par ce projet sont le Groupe de Physique des Matériaux de l’Université de Rouen Normandie, le CRT Analyses et Surface de Val de Reuil et le Laboratoire Ondes et Milieux Complexes de l’Université du Havre.

Durée du projet :

01/09/2015 au 30/09/2018 (Région)

01/10/2015 – 31/03/2019 (FEDER)

Description du projet :

Le projet SUPERMEN vise à étudier l’oxydation et/ou la corrosion des matériaux métalliques, afin de caractériser les surfaces. La notion de surface est assez mal définie en science des matériaux, sa caractérisation peut donc prendre des formes très différentes selon les phénomènes mis en jeu.

En parallèle de la caractérisation microstructurale et chimique des surfaces (aux différentes échelles), le projet ambitionne aussi de pouvoir étudier les propriétés mécaniques des surfaces, aspects essentiels lorsqu’il s’agit par exemple de pièce de frottement ou de contact. Mieux comprendre les relations existantes entre la nanostructure et le comportement mécanique des matériaux métalliques est un enjeu majeur et une originalité même au  niveau européen.

Personnels impliqués dans le projet

Fabien CUVILLY, Martin BRAULT, Bernard DECONIHOUT, Fabien DELAROCHE, Samuel JOUEN, Antoine NORMAND, Philippe PAREIGE, Bertrand RADIGUET, Charly VAUDOLON, François VURPILLOT, Helena ZAPOLSY, Xavier SAUVAGE, Frédéric DANOIX, Gérald DA COSTA, Jonathan HOUARD, Ivan BLUM, Fabrice BARBE, Clément KELLER, Alain GUILLET, Lakhdar TALEB, Aurélien BARBIER, Joseph KASPEREK, Raphaele DANOIX, 3 doctorants (Ghinwa ZAHER, Aleksandr DAHSTROM, Baptiste FLIPON), 1 post-doctorante (Jyoti GUPTA).

 


Projet LAETICIA : Ligne d’Accélérateur d’Electrons pour le Traitement et l’Investigation en Conditions d’Irradiation Adaptée portant sur le phénomène d’irradiations des matériaux.

Coordinateur scientifique : Auriane Etienne/Philippe Pareige

Durée du projet : 01/10/2018 au 30/09/2021

Description du projet :

Le projet vise à développer un moyen innovant d'irradiation aux électrons sous température contrôlée afin d'étudier l’évolution sous irradiation d’alliages d’intérêt industriel. La possibilité d’irradier ces matériaux avec des électrons complétera avantageusement les études en cours sur des matériaux irradiés aux neutrons ou aux ions. Les microstructures d’irradiation seront étudiées aux échelles appropriées au moyen de la plateforme GENESIS du Groupe de Physique des Matériaux (microscopie électronique et sonde atomique). Les résultats expérimentaux seront interprétés à l’aide de simulations numériques aux mêmes échelles (simulation Monte-Carlo) grâce au soutien apporté par EDF. Les caractérisations expérimentales couplées à la modélisation permettront d’une part de valider l’efficience du dispositif d’irradiation et d’autre part de comprendre les mécanismes à l’origine de l’évolution des microstructures sous irradiation.

Partenaire : EDF R&D

Personnels impliqués dans le projet

Auriane ETIENNE, Cristelle PAREIGE, Philippe PAREIGE, Bertrand RADIGUET, 1 assistant-ingénieur, 1 post-doctorant simulation, 1 post-doctorant expériences

 

 


Projet LUMIERE : Exaltation de la luminescence d’ions de terre rare pour le photovoltaïque.

Coordinateur scientifique : Etienne Talbot

Durée du projet : 08/01/2018 au 07/01/2020

Description du projet :

L’objectif principal de ce projet est d’optimiser les propriétés de luminescences des ions de terres-rares dans des matrices d’oxyde ou de nitrure pour des applications photovoltaïques. Ces propriétés résultent directement de la distance entre les ions qui doit être optimale. Ainsi, l’enjeu est double, à savoir incorporer la plus grande quantité de dopants tout en maitrisant la microstructure à l’échelle nanométrique de la couche afin d’éviter la formation d’éventuelles phases secondaires ou de précipités qui seraient négatifs par rapport à l’objectif fixé.

Les principaux résultats attendus sont : 1) déterminer les paramètres de croissance conduisant aux meilleures propriétés optiques pour l’application considérée, 2) déterminer la concentration maximum de dopants admissible avant la formation de phases secondaires ou de précipités ainsi que l’évolution de la distance entre ions de terre-rare,3) corréler la nanostructure et les propriétés optiques ainsi que leurs évolutions conjointes en fonction des paramètres d’élaboration, 4) élaborer une méthodologie de microscopie corrélative afin d’identifier la nature des émetteurs optiques.

Partenaire : Laboratoire CIMAP Caen

Personnels impliqués dans le projet

Emmanuel CADEL, Lorenzo RIGUTTI, Etienne TALBOT, Nissrine ALHELOU (Post-doctorante)

 

 


Projet FARM : Influence de la Fraction Amorphe Rigide sur les propriétés Mécaniques et physiques des polymères semi-cristallins : contexte aéronautique.

Coordinateur scientifique : Laurent DELBREILH

Durée du projet : 01/10/2017 au 30/09/2019

Description du projet :

Actuellement, un des enjeux majeurs du secteur aéronautique est la réduction du poids des avions. Ceci est notamment possible grâce au remplacement de pièces métalliques par des pièces en composites. Les composites à matrice thermodurcissable ont été majoritairement utilisés dans l’industrie aéronautique depuis plus de 40 ans. Cependant les inconvénients inhérents à l’utilisation de ces matériaux orientent les industriels vers des composites à matrice thermoplastique comme le polysulfure de phénylène (PPS). Bien que ces matériaux soient, à poids égal, mécaniquement plus intéressants que les alliages métalliques (exemple en traction), ils résistent cependant mal aux impacts. Il est donc essentiel d’améliorer leur résistance aux dommages. Classiquement un thermoplastique semi cristallin peut être décrit par un modèle à deux phases avec une fraction amorphe et une fraction cristalline. Cependant cette description ne semble pas permettre d’expliquer le comportement mécanique des semi cristallins. Dans les années 80, Wunderlich et Menczel ont proposé de décrire les semi cristallins par un modèle à trois phases. Cette description intègre le fait qu’une partie de la phase amorphe ne relaxe pas à la transition vitreuse. Elle est donc nommée fraction amorphe rigide (RAF) en opposition à la fraction amorphe mobile (MAF). L’influence de la RAF sur les propriétés mécaniques de semi cristallins a déjà été montrée. Ce travail consiste donc à étudier l’influence de la RAF sur les propriétés mécaniques du PPS pur et d’un composite carbone/PPS.

Partenaire : Laboratoire LCMT ENSICAEN

Personnels impliqués dans le projet

Laurent DELBREILH (GPM Université de Rouen Normandie), Benoît VIEILLE (GPM INSA Rouen), Nicolas DELPOUVE (GPM Université de Rouen Normandie), une post-doctorante GPM Université de Rouen (Estève ERNAULT), Loïc LE PLUART (LCMT ENSICAEN), Antonella ESPOSITO (GPM Université de Rouen Normandie), un post-doctorant LCMT ENSICAEN (Yoga Sugama SALIM), Leslie LOUETTE (chargée de mission projets européens).


Projet POLARIS : POlycrystal ARtificla Intelligence.

Coordinateur scientifique : G. Demange

Durée du projet : 01/02/2020 au 31/08/2021

Description du projet :

L’objectif central du projet est de développer une approche de type  Machine Learning (ML) originale utilisée en synergie avec les approches numériques et expérimentales du GPM de Rouen pour la caractérisation des joints de grain (JG) dans les matériaux polycristallins.

L'étude des JG occupe depuis quelques temps une place centrale en science des matériaux. Malgré tout, la caractérisation des JG demeure à l'heure actuelle particulièrement difficile, en raison notamment de la grande variété de structures observées aux JG, ainsi que du grand nombre d'obstacles techniques à leur observation expérimentale et à leur modélisation numérique.

Plus qu'une méthode spécifique, le ML est un nouveau paradigme de l'intelligence artificielle, qui permet à un algorithme de développer des capacités prédictives par l'apprentissage sur un jeu de données aux propriétés connues.

Le développement de l'approche de ML dans le cadre de ce projet aura deux objectifs principaux. Le premier sera d’obtenir des potentiels d’interaction qualitatifs à destination de l'approche numérique des Quasi-Particules (QA) développée par l'équipe ERAFEN du GPM. Cela permettra notamment de simuler des JG quelconques dans des matériaux s'approchant des cas d'étude réels, notamment en présence de la ségrégation de multiples espèces chimiques de solutés. Le second objectif sera d'exploiter de manière optimale les résultats numériques et les observations expérimentales disponibles au GPM, pour extrapoler des propriétés originales des JG sous contrainte.

 

Personnels impliqués dans le projet

1 post-doctorante Alexandra GORYAEVA, Gilles DEMANGE, Helena ZAPOLSKY, Renaud PATTE

 


Projet CATHY: Influence de la Fraction Amorphe Rigide sur les propriétés Mécaniques et physiques des polymères semi-cristallins : contexte aéronautique.

Coordinateur scientifique : X. Sauvage

Durée du projet : 01/06/2019 au 31/05/2022

Description du projet :

La région Normandie a lancé son plan « Normandie Hydrogène » (septembre 2018) avec pour objectifs principaux de contribuer au développement du mix énergétique, de réduire le bilan carbone régional et les émissions de gaz à effet de serre. Dans cet esprit, le projet Cathy vise à étendre les domaines d’investigation de la plateforme GENESIS en développant les moyens d’analyse dédiés notamment à la catalyse, le stockage de l’hydrogène sous forme solide par la formation d’hydrures stables mais aussi la fragilisation des matériaux par l’hydrogène nécessaires à ces développements. Un effort particulier est mis sur la caractérisation in-situ des réactions, c’est-à-dire leur suivi par imagerie en temps réel. Pour atteindre ces objectifs, un porte-objet de toute dernière génération a été acquis afin de confiner les échantillons dans un environnement clos et maîtrisé à l’intérieur du microscope électronique à transmission à haute résolution de la plateforme GENESIS. Ce porte objet est associé à un système d’alimentation en gaz et de contrôle de température, ainsi qu’à un spectromètre permettant l’analyse des produits de réaction en temps réel. Afin de suivre les réactions avec une résolution temporelle adaptée, jusqu’à cent images par seconde, une caméra ultra-rapide de toute dernière génération a également été intégrée le microscope. Et enfin, un dispositif de préparation des échantillons par faisceau d’ions focalisé vient compléter l’ensemble. Grâce à ces nouveaux équipements, de nouveaux travaux scientifiques vont porter sur : l’étude des mécanismes de formation des hydrures dans les matériaux développés pour le stockage de l’hydrogène sous forme solide ; l’étude in-situ des réactions catalytiques à l’échelle atomique notamment dans le domaine des zéolites ; l’étude in-situ des défauts cristallins et de leur interaction avec l’hydrogène, en particulier pour comprendre les mécanismes de fragilisation induits par H2.

 

Personnels impliqués dans le projet

 

Personnels impliqués dans le projet : projet d’équipement plateforme GENESIS

 

 


Projet RECYLION

Coordinateur scientifique : Virginie NACHBAUR

Durée du projet : 24 mois

Description du projet :

L’exploitation des « mines urbaines », que constituent les déchets des équipements électriques et électroniques (DEEE), est devenu un enjeu de taille, motivé à la fois par la consommation conséquente de ces équipements, par la préservation de l’environnement, ainsi que par les enjeux économiques qui en découlent. Le recyclage de ces déchets, et plus particulièrement des batteries au lithium, nécessite la mise au point de procédés scientifiques innovants permettant de valoriser l’intégralité des éléments chimiques qu’elles contiennent.

C’est dans ce contexte que le Groupe de Physique des Matériaux  a mis au point un procédé écologiquement et économiquement performant permettant le recyclage d’aimants Néodyme-Fer-Bore. Ce procédé, qui permet de séparer les terres rares du fer au sein des aimants, a fait l’objet d’un dépôt de brevet soutenu par le CNRS. La suite de l’étude, menée sur  les matériaux contenus dans les batteries au lithium, donne des résultats très prometteurs pour la séparation et l’isolement des éléments chimiques tels que le lithium, le nickel, le manganèse, le fer et le cobalt. Ce procédé fait l’objet d’un deuxième brevet, soutenu par Normandie Valorisation.

Le projet RECYLION vise à prouver la faisabilité d’un procédé durable de séparation des éléments valorisables des batteries lithium-ion (le lithium, le cobalt, le nickel, le manganèse, le graphite…) en évitant autant que possible le démontage manuel des batteries. Pour ce faire, le procédé de séparation des éléments chimiques de la batterie sera précédé d’un broyage cryogénique (sous azote liquide, appelé aussi « cryomilling »). Le but d’un broyage sous azote liquide est d’ouvrir les batteries sans risque en diminuant la réactivité du lithium. L’atmosphère cryogénique présente également l’avantage de fragiliser les parties plastiques des batteries, rendant leur rupture plus aisée.

Les différentes parties de la batterie seront d’abord broyées puis traités une par une, pour aller progressivement vers un procédé impliquant la batterie dans son ensemble si cela est possible.

 

Personnels impliqués dans le projet

Firas AYADI, Samuel JOUEN, Béatrice FOULON, Virginie NACHBAUR

 

 


Projet IFROST : Techniques d’Imagerie aux Frontières Spatiales et Temporelles

Coordinateur scientifique : Lorenzo Rigutti

Durée du projet : 01/10/2019 au 30/09/2021

Description du projet :

L’objectif global du projet est de repousser les limites de résolution spatiale et temporelle de techniques d’imagerie complémentaires, à savoir la microscopie de photoluminescence couplée à la Sonde Atomique Tomographique, l’imagerie par Transformée de Fourier Dispersive et l’Imagerie Rafale Ultrarapide. Il s’agit également d’élargir les domaines d’application des techniques de suivi en temps réel récemment développées au CORIA et au GPM. Un des objectifs particuliers de ce projet est le développement d'une méthode originale pour la caractérisation d'émetteurs quantiques à l'échelle nanométrique. Nous proposons, d'une part, de mettre en œuvre une approche multi-microscopique et spectroscopique ex situ, et d'autre part, d'utiliser une nouvelle configuration expérimentale développée au GPM qui couple un banc de SAT et la spectroscopie de micro-photoluminescence (μPL) in situ. L'objectif est d'obtenir à la fois une image tridimensionnelle, résolue en termes de composition, avec une résolution spatiale sub-nanométrique, avec une sensibilité de quelques atomes (jusqu’à l’atome unique), ainsi que le spectre d'émission du même nano-objet. La pré-caractérisation des systèmes de matériaux choisis pour ce projet, la préparation des échantillons sous la forme de pointe à l’apex nanométrique et les protocoles d’analyse seront développés spécifiquement pour l'isolation et la préservation du seul nano-émetteur dans une pointe. Concernant la partie CORIA, il s’agira d’implémenter deux techniques d’imagerie ultra-rapides possédant des résolutions temporelles proches des limites accessibles actuellement pour permettre la caractérisation complète des phénomènes susmentionnés. L’objectif sera de démontrer que ces techniques, dont la preuve de principe a été obtenue très récemment au laboratoire, peuvent apporter de nouvelles informations quantitatives en s’adaptant sur le banc de SAT. Cette adaptation représente un réel défi, notamment au regard du changement de longueur d’onde envisagé, mais aussi une réelle valeur ajoutée, ce type de diagnostic n’ayant à notre connaissance jamais été réalisé dans ces conditions expérimentales. C’est à ces challenges que se propose de répondre le projet IFROST. Les efforts conjoints du GPM et du CORIA porteront enfin sur l’étude des mécanismes de rupture des pointes nanométriques sous champ intense.

 

Personnels impliqués dans le projet

L. Rigutti, E. Di Russo, J. Houard, F. Vurpillot, A. Vella, T. Godin, A. Hideur, R. Becheker.

 


Projet CellSTEM : Exploration des ultrastructures cardiovasculaires et pulmonaires par des approches d’imagerie chimique en Microscopie Electronique en Transmission

Coordinateur scientifique : Philippe Pareige

Durée du projet : 01/10/2018 au 01/10/2021

Description du projet :

Le projet CellSTEM est un projet interdisciplinaire qui fédère les Physiciens, Médecins et Toxicologues autour de problématiques sociétales fortes. Les maladies cardio-pulmonaires représentent une des causes principales de mortalité dans le monde, exacerbées par des facteurs environnementaux tels que la pollution atmosphérique. Le projet CellSTEM propose la mise en œuvre d’Imagerie Chimique en Microscopie Electronique en Transmission, à travers les modes d’imagerie filtrée et de spectroscopies, associés aux modes d’imagerie conventionnelle, pour l’études de pathologies cardio-pulmonaires. L’apport de la microscopie électronique en transmission est un atout fort et complémentaire aux approches biologiques et fonctionnelles. Les champs applicatifs adressés dans ce projet concernent l’exploration :

  • du Cil Endothélial et du Glycocalyx, deux composants fondamentaux de la cellule endothéliale, en conditions normales et pathologiques
  • du tissu cardiaque i) en post infarctus dans la mise en place de l’œdème cellulaire ii) en post stress-environnemental induisant une hypertension artérielle
  • de modèles de co-cultures cellulaires exposés à des aérosols particulaires de combustion.

 

Personnels GPM impliqués dans le projet

Laurence Chevalier, Philippe Pareige, Celia Castro.

 

Personnel contractuel

Yasmina Ramdani

 

Partenaires impliqués dans le projet

UMR S 1096 – INSERM- EnVI (Endothélium, Valvulopathies et Insuffisance cardiaque)

EA4651 ABTE-ToxEMAC (Toxicologie de l’Environnement, Milieux Aériens et Cancers)


Projet Haity : High-repetition rate single-cycle THz sources for high-resolution 4D microscopy and spectroscopy

Coordinateur scientifique : Angela Vella

Durée du projet : 01/12/2020 au 30/11/2022

Description du projet :

La technologie Terahertz s'est considérablement développée au cours des trois dernières décennies et cette croissance a été rendue possible notamment grâce au développement de nouvelles sources THz pilotées par des lasers ultra-rapides [1]. Ces sources complexes sont très intéressantes pour la recherche fondamentale mais elles sont moins adaptées à une utilisation en dehors d'un environnement de laboratoire. Le premier objectif de ce projet concernera le développement de nouvelles voies pour la production d'impulsions THz intenses à des taux de répétition élevés dans des environnements compacts. Notre approche consiste à combiner une technologie laser ultra-rapide à base de fibres avec des dispositifs de compression non linéaires sophistiqués pour répondre aux exigences d'une génération THz efficace dans les cristaux organiques

De plus, nous avons récemment démontré que l'exploitation d'impulsions ultra-courtes THz de haute intensité avec une amplitude de quelques 100 kV / cm permet l’analyse en sonde atomique tomographique (APT) de matériaux métalliques de forme nanométrique Le deuxième objectif de ce projetconcernera l'étude de la physique de l'interaction des impulsions THz intenses avec différents matériaux dans le cadre de l'APT. Ce travail sera basé sur la source THz à faible taux de répétition développée récemment au GPM en utilisant une configuration de plasma dans l’air bicolore. Cette tâche visera l'optimisation et la mise en forme des impulsions THz pour l'émission de champ d'ions afin de fournir des spécifications à atteindre lors d développement de la source THz à taux de répétition élevés.