Supraconductivité

Jonctions Josephson et traitement du signal
Les supraconducteurs, grâce à l’absence de résistance électrique, permettent de réaliser des dispositifs pour le traitement analogique des signaux RF de manière sélective et sans dissipation. Un exemple est celui des filtres RF à base de résonateurs planaires, fabriqués par un procédé de micro-lithographie, qui offrent des performances inégalées sur un dispositif compact. Les jonctions Josephson sont des structures nanométriques où l’on peut exploiter les propriétés quantiques plus subtiles de l’état supraconducteur. Naturellement sensibles au champ magnétique, qu’il soit statique ou RF, nous les utilisons dans des réseaux d’interférences quantiques comme antennes compactes et ultra-large bande.

Nanoélectronique supraconductrice
Les supraconducteurs présentent une propriété remarquable, l’absence total de résistance électrique en dessous d’une température critique. Cette propriété permet la réalisation de dispositifs pour des systèmes télécom avec des sélectivités en fréquence inégalées. Mais aujourd’hui nous allons au-delà de l’utilisation des supraconducteurs comme des simples matériaux à résistance électrique nulle, en les hybridant avec d’autres matériaux, ou en les micro et nanostructurant, afin d’obtenir des nouvelles fonctionnalités et applications.

Systèmes hybrides supraconducteurs
Cette opération de recherche porte sur l’étude de structures artificielles (hétérostructures, jonctions) au sein desquelles les supraconducteurs sont combinés à d’autres type de matériaux (métaux ordinaires, ferroïques, matériaux de Dirac comme le graphène, semi-conducteurs conventionnels). Dans ces structures hybrides, les effets de proximité, le confinement et les interactions aux interfaces permettent d’obtenir de nouvelles propriétés physiques remarquables ainsi que des états fondamentaux inexistants dans les constituants pris séparément.
Nos objectifs visent à une compréhension approfondie des mécanismes physiques impliqués dans ces interactions et à développer des méthodes de manipulation de ces dernières via des stimuli externes. La finalité de nos travaux étant de créer et de développer de nouvelles applications et fonctionnalités supraconductrices

Systèmes pour la Santé
Grâce à ses propriétés remarquables, les supraconducteurs permettent d’améliorer les performances des systèmes d’imagerie médicale. En accompagnant nos collaborateurs (BioMaps, CRMSB, Chipiron), nous travaillons sur deux voies : la première, en augmentant à des résolutions inégalées les images d’Imagerie par Résonance Magnétique en champ clinique ; la deuxième, en proposant un prototype d’Imageur à Bas Champ transportable et à faible coût.