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-00359911] Comparison of transfer and effects of Cd on rats exposed in a short experimental snail-rat food chain or to CdCl2 dosed food.

Date: 9 fév 2009 - 16:37

Desc: Transfer and toxic effects of two cadmium (Cd) forms, inorganic (CdCl2 dosed rat food) or organic (contaminated snail-based rat food) were studied in Wistar rat. Cd concentrations in rat food were 0 and 2.5 microg Cd g(-1) for both inorganic and organic forms and a high concentration of 100 microg Cd g(-1) was also tested for the inorganic form. Rats were exposed for four weeks to contaminated food. Both forms of Cd were bioavailable to rats, with a percentage of transfer from food to rats of around 1% for all contaminated groups. Cd concentrations in rat tissues increased with increasing Cd concentrations in the food. Rats fed with organic form of Cd accumulated significantly more Cd in the main organ for Cd toxicity, the kidney, than those eating the inorganic form. Survival was not affected for any rat group but a decrease in growth and food consumption was observed for the inorganic form. As a defence system against Cd toxicity, rats increased their metallothionein (MT) synthesis at the highest Cd concentration in the target organs (kidney, liver and small intestine) and even did the same at low Cd concentrations (2.5 microg Cd g(-1)) in the kidney. At this low Cd concentration, MT induction was lower in the small intestine of rats ingesting organic Cd than those ingesting inorganic Cd. Bioavailability of organic and inorganic forms of Cd was similar, but subsequent Cd distribution within organs was different. This quantification of the trophic transfer of both inorganic and organic forms of a toxicant is a basis for a better assessment of the fate and effects of chemicals in food webs.

[cea-01630881] Davydov splitting and self-organization in a porphyrin layer noncovalently attached to Single wall carbon nanotubes

Date: 8 oct 2021 - 12:00

Desc: We study the ability of porphyrin molecules to cooperate upon adsorption on the sp2 curved surface of carbon nanotube. We discuss the role of the phenyl substituents in the cooperativity of the functionalization reaction. Moreover, a specific spatial organization of the molecules around the nanotube is unveiled through polarization sensitive experiments. Furthermore, we observe an increase of the energy splitting of the porphyrin main transition upon the adsorption on the nanotube. This effect, interpreted as a Davydov splitting, is analyzed quantitatively using a dipole–dipole coupling model. This study demonstrates the ability of porphyrin molecules to create an organized self-assembled layer at the surface of the nanotubes where molecules are electronically coupled together.

[hal-00750969] Detection of a Biexciton in Semiconducting Carbon Nanotubes Using Nonlinear Optical Spectroscopy

Date: 4 juin 2021 - 16:58

Desc: We report the observation of the biexciton in semiconducting single-wall carbon nanotubes by means of nonlinear optical spectroscopy. Our measurements reveal the universal asymmetric line shape of the Fano resonance intrinsic to the biexciton transition. For nanotubes of the (9,7) chirality, we find a biexciton binding energy of 106 meV. From the calculation of the χ(3) nonlinear response, we provide a quantitative interpretation of our measurements, leading to an estimation of the characteristic Fano factor q of 7±3. This value allows us to extract the first experimental information on the biexciton stability and we obtain a biexciton annihilation rate comparable to the exciton-exciton annihilation one.