Nickelates: a stabilised superconducting state without doping

Read the news online on the CNRS CHIMIE website (in french only)

Réference : Hoshang Sahib, Aravind Raji, Francesco Rosa, Giacomo Merzoni, Giacomo Ghiringhelli, Marco Salluzzo, Alexandre Gloter, Nathalie Viart, Daniele Preziosi
Superconductivity in PrNiO2 infinite-layer nickelates
Advanced Materials 2025 
https://doi.org/10.1002/adma.202416187

Contact : Daniele Preziosi (Chercheur à l’Institut de physique et de chimie des matériaux de Strasbourg (CNRS/Université de Strasbourg) daniele.preziosi@ipcms.unistra.fr

Des taxis à protéines

“CORELMAG” fait partie des projets ANR 2019 : Nanocomposites innovants libérant des facteurs biologiques par hyperthermie magnétique en tant que composants de matrices intelligentes pour l’ingénierie tissulaire.

Coordinateur du projet : Damien MERTZ (IPCMS – DCMI)

Vous pouvez lire ou télécharger la BD sur cette page : https://www.alsace.cnrs.fr/fr/corelmag

Initiative portée par le service communication Alsace du CNRS.

Programme d’accompagnement à la médiation scientifique : Sophie Le Ray

Planche de bande-dessinée réalisée par Camille Van Belle

Towards photochemistry on a sub-molecular scale

The article recently published in Nature Nanotechnology (Doi : 10.1038/s41565-024-01622-4): Submolecular-scale control of phototautomerization / Anna Roslawska, Katharina Kaiser, Michelangelo Romeo, Eloïse Devaux, Fabrice Scheurer, Stéphane Berciaud, Tomas Neuman and Guillaume Schull, is the subject of a news item on the CNRS Physique website.

https://www.inp.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/vers-une-photochimie-lechelle-sub-moleculaire

Figure : Contrôle local de la réaction de photo-tautomérisation de la phtalocyanine. La pointe métallique est visible dans la partie supérieure gauche de la figure © A. Rosławska et G. Schull.

Two-dimensional ferroelectric devices are revolutionizing the topology of integrated circuits

An international consortium (University of Strasbourg, University of Luxembourg, NIMS Japan, Ecole Centrale Lyon, C2N Saclay) led by IPCMS (team of Jean-François Dayen, DMONS), established the concept for a new generation of reconfigurable ferroelectronic logic circuits.

These devices, referred as Re-FeFET, allow for encoding and manipulating the information in a single operating unit, circumventing the famous ”Memory Wall” limitation of modern CMOS technology.  By making use of the switchable polarization state of two ferroelectric gates, the electrical potential landscape within a semiconductor channel can be permanently and reconfigurably modified. Depending on the ferroelectric state encoded, the ferroelectric logic circuits can function as six alternative logic gates, while CMOS circuit are limited to a single function. Last but not least, the device can operate as a photodiode and generate photovoltaic energy. These findings rethink circuit topology and memory-logic interaction, opening up new research directions in the area of frugal computational enhancement.

Reference :
Reconfigurable Multifunctional van der Waals Ferroelectric Devices and Logic Circuits
Ankita Ram, Krishna Maity, Cédric Marchand, Aymen Mahmoudi, Aseem Rajan Kshirsagar, Mohamed Soliman, Takashi Taniguchi, Kenji Watanabe, Bernard Doudin, Abdelkarim Ouerghi, Sven Reichardt, Ian O’Connor and Jean-Francois Dayen.
ACS Nano 2023, 10.1021/acsnano.3c07952.  Link.

Schematic of a reconfigurable ferroelectric device, based on van der Waals materials, that can operate several logic functions within a single circuit.

Contact : Jean-Francois Dayen

Read the article on the website : CNRS – Physique

Références

Reconfigurable Multifunctional van der Waals Ferroelectric Devices and Logic Circuits, Ankita Ram, Krishna Maity, Cédric Marchand, Aymen Mahmoudi, Aseem Rajan Kshirsagar, Mohamed Soliman, Takashi Taniguchi, Kenji Watanabe, Bernard Doudin, Abdelkarim Ouerghi, Sven Reichardt, Ian O’Connor et Jean-Francois Dayen, ACS Nano, publié le 21 octobre 2023.
Doi : 10.1021/acsnano.3c07952
Archives ouvertes : HAL

Des hétérostructures ferroélectriques contrôlées par la lumière pour l’électronique neuromorphique

Une part importante des efforts de recherche en technologies de l’information essaie de contourner le goulot d’étranglement entre processeur et mémoire. Le premier doit travailler de plus en plus vite et manipuler toujours plus de données, alors que la vitesse d’échange avec les composants mémoire est limitée. Ainsi, les processeurs de nos ordinateurs passent une grande partie de leur temps à attendre… Une stratégie de recherche consiste à explorer des technologies « non-Von Neumann », orthogonales à cette architecture classique qui atteint ses limites.

Pour cela, une voie possible est celle des puces neuromorphiques, visant à s’inspirer des réseaux de neurones biologiques. Cette technologie, dite ‘In-memory computing’, permet d’exécuter à la fois des calculs et le stockage mémoire, au sein d’un même composant.

      L’équipe  Nanodevices de l’IPCMS, en collaboration avec le C2N (Saclay), vient de démontrer qu’une telle technologie neuromorphique pouvait être réalisée en combinant des couches ferroélectriques et semiconductrices de van der Waals. Intégrées dans une architecture de photo-transistor, un état de conductivité rémanent (non volatile) a pu être manipulé à la fois par des pulses électriques et optiques.  Les excitations optoélectriques permettent de moduler de façon sélective l’équilibre entre la densité de charges d’interface ferroélectrique/semiconducteur, et le champ interne du ferroélectrique. En retour, la dynamique des domaines ferroélectrique est modifiée, permettant de contrôler l’état de polarisation ferroélectrique, lequel détermine l’état de conduction du FeFET.

      Les chercheurs ont ainsi démontré la plasticité hétéro-synaptique de ces hétérostructures, en faisant fonctionner leur dispositif dans trois modes synaptiques différents : synapse stimulée électriquement, stimulée optiquement et assistée optiquement. Les réseaux de neurones artificiels simulés démontrent un excellent niveau de précision de 91 % proche du modèle idéal des synapses.

      Ces résultats éclairent d’un jour nouveau la compréhension des mécanismes photo-ferroélectriques, laquelle est au cœur des enjeux du domaine. Ils permettent d’avancer vers une étape supplémentaire, l’intégration des systèmes ferroélectrique dans la feuille de route des prochaines architectures informatiques neuromorphiques.

Référence : M. Soliman et al., ACS Appl. Mater. Interfaces, 2013, doi.org/10.1021/acsami.3c00092

Contact : jean-francois.dayen@ipcms.unistra.fr

Sonder la lumière émise par un semi-conducteur 2D imagé à l’échelle atomique

Un microscope à effet tunnel permettant de générer de la luminescence par le biais du courant tunnel et de bénéficier d’une résolution spatiale atomique. © Catherine Schröder

Lire ici l’article paru dans le magazine Savoir(S) de l’université de Strasbourg

et son communiqué de presse

Référence : Tip-induced excitonic luminescence nanoscopy of an atomically resolved van der Waals heterostructure, Luis E. Parra López, Anna Rosławska, Fabrice Scheurer, Stéphane Berciaud & Guillaume Schull, Nature materials, paru le 16 mars 2023
DOI : 10.1038/s41563-023-01494-4
Archive ouverte arXiv

Contact : Guillaume Schull (DR – CNRS)