Présentation

Le laboratoire Albert Fert est une unité mixte de recherche (UMR137) qui a pour tutelles principales le CNRS et la société Thales et depuis 2021 l’Université Paris Saclay comme tutelle secondaire. Il est situé sur le site de Thales Research and Technology à Palaiseau. L’unité est rattachée en principal à CNRS Physique et en institut secondaire à CNRS Ingénierie. Enfin, il est affilié à la 28e section du Conseil National des Universités.

Les missions ont été définies conjointement lors de la création du laboratoire en janvier 1995 par les instituts du CNRS et la direction technique de Thales et les thèmes de recherche sont réactualisés à chaque renouvellement de l’unité. Le développement des programmes de recherche dans la Laboratoire Albert Fert se fait en tenant compte des objectifs génériques suivants :

• Développer l’innovation technique et la recherche de base dans les domaines de recherche étudiés
• Permettre l’identification de secteurs de recherche ayant des applications technologiques à moyen ou long terme.
• Renforcer le lien recherche fondamentale-recherche appliquée par le développement de collaborations avec des partenaires industriels et académiques.
• Optimiser des dispositifs technologiques existants par une recherche de base.

Les thématiques de recherche du Laboratoire Albert Fert s’inscrivent dans divers domaines de la physique de la matière condensée i.e. spintronique, oxytronique, supraconductivité et plus récemment en physique neuromorphique, dans lesquels le laboratoire est à la pointe en France et à l’international.
Ces recherches à caractère fondamental ont de plus pour objectif de développer des applications et stimuler l’innovation dans le domaine des technologies de l’information et communication, des approches non conventionnelles pour le calcul et la logique beyond CMOS ou encore les technologies quantiques.

Historique

La création en 1995 de cette unité mixte, initialement nommée « Unité Mixte de Physique », entre un partenaire académique et un industriel, une des toutes première à l’époque, a permis de consolider une collaboration existante depuis une dizaine d’années entre l’équipe du Pr. A. Fert au Laboratoire de Physique des Solides de l’Université Paris‐Sud et une équipe du Laboratoire Central de Recherche de Thales (à l’époque Thomson‐CSF) dirigée par Alain Friederich.

Cette collaboration, axée sur des études d’élaboration et de caractérisations des propriétés de magnéto-transport de multicouches métalliques magnétiques, avait abouti tout d’abord à la découverte de l’effet de Magnétorésistance Géante (GMR) en 1988, objet du prix Nobel de Physique attribué à Albert Fert et Peter Grünberg en 2007. Cette découverte est également considérée comme la naissance d’un nouveau domaine de recherche que l’on appelle maintenant Spintronique.
Dans ce domaine, la recherche menée au laboratoire depuis sa création a abouti à de nombreuses avancées tant expérimentales que théoriques sur les différents types d’effets magéntorésistifs i.e. GMR, TMR, AMR etc. L’étude d’hétérostructures combinant matériaux magnétiques et semi‐conducteurs, matériaux organiques ou graphène, ainsi que l’étude du transfert de spin et plus récemment les effets liés au couplage spin-orbite ou encore la spintronique ultrarapide, ont rapidement permis d’ouvrir de nouvelles directions de recherche qui elles aussi se sont très rapidement développées. Les études de l’Unité Mixte de Physique ont par ailleurs abouti au développement d’applications, notamment dans le domaine des capteurs magnétiques et plus récemment de dispositifs radiofréquences spintroniques.

En 1996, l’activité de l’unité, initialement concentrée sur les études de spintronique, a été élargie au domaine des oxydes supraconducteurs à haute température critique (SHTC) avec l’arrivée du groupe de J-P. Contour du Laboratoire de Physique du Solide de l’ESPCI. Ce nouveau thème « Supraconducteurs à haute température et dispositifs exploratoires » s’inscrivait dans le développement de deux nouveaux axes de recherche : étude des concepts physiques applicables à des dispositifs exploratoires en SHTC et étude de la croissance des cuprates SHTC. En avril 1998, le laboratoire des Dispositifs Supra- conducteurs du Laboratoire Central de Recherche a rejoint l’unité afin d’assurer le développement technologique des recherches effectuées au sein du laboratoire supraconducteur vers les applications aux dispositifs hyperfréquences.

En 2005, après la fermeture du synchrotron LURE, une équipe de 3 personnels CNRS dont l’activité est centrée autour de la technologie LIGA, est venue rejoindre le laboratoire. Cette insertion se justifiait d’une part par les liens établis entre cette équipe et plusieurs laboratoires de Thales TRT, d’autre part par l’intérêt pour l’équipe de rester à proximité du synchrotron Soleil en cours de construction

Lors du renouvellement de l’unité en 2006, il a été décidé de formaliser l’existence d’un thème « Oxydes multifonctionnels » afin d’y réunir les travaux qui s’étaient progressivement développés à partir de 1999 sur la base de synergies entre les deux thèmes historiques. Lors du renouvellement de l’unité en 2010, il a été décidé par ailleurs de formaliser l’existence de deux opérations de recherche transverses : « Traitement cognitif de l’information » et « Systèmes hybrides supraconducteurs/ferroïques ». Depuis 2020, étant donné la montée en puissance au niveau national et européen des technologies quantiques, une action a été lancée dans le laboratoire pour consolider les activités de recherche actuelles ou en développement autour des défis de ces technologies.

En décembre 2023, l’Unité Mixte de Physique CNRS/Thales a changé de nom pour devenir le Laboratoire Albert Fert CNRS/Thales.

Chiffres clés

40

permanents
CNRS, Thales, Université
Paris-Saclay

Environ 50

chercheurs temporaires
(Doctorants et post-doctorants)

> 300

publications
(période 2018-2023)

26

mémoires d’invention
(période 2018-2023)
(> 110 depuis la création
du laboratoire)

36

thèses soutenues
Formation par la recherche (période 2018-2023)

Équipe de direction

Depuis le 1er janvier 2020, l’équipe de direction est constituée de :
Paolo Bortolotti, directeur (Thales), Vincent Cros, directeur adjoint (CNRS) et Anne Dussart, secrétaire générale (CNRS).