Laboratoire Pierre Aigrain

LPA

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Université Paris Diderot, CNRS, UPMC

Présentation

Le Laboratoire Pierre Aigrain (LPA) est concerné par divers aspects fondamentaux de la nano-physique : boîtes quantiques et microcavités de semiconducteurs, structures conductrices mésoscopiques, films minces supraconducteurs, molécules uniques carbonées (nanotubes) ou biologiques (ADN). Il étudie d’un point de vue expérimental et théorique ces nano-objets dont les possibilités d’application couvrent des domaines aussi diversifiés que l’optoélectronique, l’information quantique, l’électronique moléculaire, la reconnaissance électronique des molécules biologiques. Il travaille en particulier grâce à un réseau de collaborations nationales et internationales (CNRS/CRHEA Valbonne, CEA/CNRS Grenoble, CEA/Saclay, Universités d’Orsay, de Tokyo, de Californie à Santa Barbara, Institut Pasteur, Département de biologie de l’ENS, Max-Planck Institüt, LCR-Thalès, Alcatel, Motorola), sans oublier son partenaire privilégié, le Laboratoire de Photonique et Nanostructures de Marcoussis.

Les techniques expérimentales sont celles de la spectroscopie optique classique ou laser, linéaire ou non linéaire, des mesures de transport électrique en régime continu ou radiofréquence, des mesures de force à l’échelle du piconewton. S’y ajoute une importante activité théorique.

Le Laboratoire compte une soixantaine de personnes: chercheurs, enseignant-chercheurs, ingénieurs et techniciens, doctorants, post-doctorants. Il est divisé en six équipes expérimentales auxquelles s’ajoutent l’équipe théorique, une équipe d'instrumentation et un service administratif. Il participe activement aux activités d'enseignement de l'ENS et des universités Paris Diderot et Paris 6.

Jean-Marc Berroir

Thèmes de recherche

Biophysique

- Physique du vivant : Moteurs moléculaires et interactions ADN-protéines à l'échelle de la molécule unique: mesures de force par piège optique et pince magnétique

- Physique de l'ADN : Approches physiques de la biologie moléculaire: manipulation de molécules uniques, mesures de force par pièges optiques et mesures électroniques

Propriété électronique des nano-objets

- Optique cohérente et non-linéaire : Nouveaux Matériaux et microcavités, Propriétés opto-électroniques des hétérostructures

- Infra-rouge lointain : Magnétospectroscopie des nanostructures dans l'infrarouge lointain

Théorie

- Propriétés électroniques des nano-objets

- Systèmes fortement corrélés et mésoscopiques : effet Hall quantique fractionnaire, liquides de Luttinger, magnétisme en basses dimensions

Physique Mésoscopique - Transport

- Physique Mésoscopique : transport mésoscopique hyperfréquence, transport électronique à l'échelle atomique

- Transport : Dynamique du paramètre d'ordre supraconducteur et des vortex

[hal-00358487] The genome of the sea urchin Strongylocentrotus purpuratus.

Date: 3 2 月 2009 - 15:37

Desc: We report the sequence and analysis of the 814-megabase genome of the sea urchin Strongylocentrotus purpuratus, a model for developmental and systems biology. The sequencing strategy combined whole-genome shotgun and bacterial artificial chromosome (BAC) sequences. This use of BAC clones, aided by a pooling strategy, overcame difficulties associated with high heterozygosity of the genome. The genome encodes about 23,300 genes, including many previously thought to be vertebrate innovations or known only outside the deuterostomes. This echinoderm genome provides an evolutionary outgroup for the chordates and yields insights into the evolution of deuterostomes.

[hal-01002858] Duratinet: Maintenance and Repair of Transport Infrastructure

Date: 6 6 月 2014 - 20:58

Desc: [...]

[hal-00110337] Probing DNA and RNA single molecules with a double optical tweezer

Date: 27 10 月 2006 - 16:07

Desc: [...]

[hal-02329183] Ultrafast terahertz detectors based on three-dimensional meta-atoms

Date: 28 10 月 2019 - 11:19

Desc: Terahertz (THz) and sub-THz frequency emitter and detector technologies are receiving increasing attention, underpinned by emerging applications in ultra-fast THz physics, frequency-combs technology and pulsed laser development in this relatively unexplored region of the electromagnetic spectrum. In particular, semiconductor-based ultrafast THz receivers are required for compact, ultrafast spectroscopy and communication systems, and to date, quantum-well infrared photodetectors (QWIPs) have proved to be an excellent technology to address this, given their intrinsic picosecond-range response. However, with research focused on diffraction-limited QWIP structures (λ∕2), RC constants cannot be reduced indefinitely, and detection speeds are bound to eventually meet an upper limit. The key to an ultra-fast response with no intrinsic upper limit even at tens of gigahertz (GHz) is an aggressive reduction in device size, below the diffraction limit. Here we demonstrate sub-wavelength (λ∕10) THz QWIP detectors based on a 3D split-ring geometry, yielding ultra-fast operation at a wavelength of around 100 μm. Each sensing meta-atom pixel features a suspended loop antenna that feeds THz radiation in the ∼20 μm 3 active volume (V eff ∼3 × 10 −4 λ∕2 3). Arrays of detectors as well as single-pixel detectors have been implemented with this new architecture, with the latter exhibiting ultra-low dark currents below the nA level. This extremely small resonator architecture leads to measured optical response speeds-on arrays of 300 devices-of up to ∼3 GHz and an expected device operation of up to tens of GHz, based on the measured S parameters on single devices and arrays.

[hal-00315208] Light-matter excitations in the ultra-strong coupling regime

Date: 10 Mar 2009 - 14:16

Desc: In a microcavity, light-matter coupling is quantified by the vacuum Rabi frequency $\Omega_R$. When $\Omega_R$ is larger than radiative and non-radiative loss rates, the system eigenstates (polaritons) are linear superposition of photonic and electronic excitations, a condition actively investigated in diverse physical implementations. Recently, a quantum electrodynamic regime (ultra-strong coupling) was predicted when $\Omega_R$ becomes comparable to the transition frequency. Here we report unambiguous signatures of this regime in a quantum-well intersubband microcavity. Measuring the cavity-polariton dispersion in a room-temperature linear optical experiment, we directly observe the anti-resonant light-matter coupling and the photon-energy renormalization of the vacuum field.