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2007 - Bernard Barbara, grand prix Alexandre Joannidès de l’Académie des Sciences

Bernard Barbara a étendu les travaux de Louis Néel sur le nano-magnétisme au domaine de la physique quantique. Ces travaux de Bernard Barbara ainsi que d’autres qu’il a entrepris tout au long de sa carrière, font partie d’une même thématique, le magnétisme, qui avait été comme nous le savons tous, développé dans la plupart de ses aspects par Louis Néel.


Le nano-magnétisme quantique est une avancée de plus vers l’ordinateur quantique, qui avec une logique différente, rendrait possibles des calculs inimaginables actuellement.


 Le nano-magnétisme est l’étude du magnétisme de la matière à des échelles de l’ordre du milliardième de mètre. A cette échelle, les propriétés de la matière s’écartent fortement de ce qui est connu classiquement. Elles s’expliquent par la théorie quantique, cette théorie qui dit, par exemple, que le photon, cette particule qui porte la lumière est à la fois onde et particule

 

Bernard Barbara est un pionnier du nano-magnétisme quantique, il s’y est intéressé alors que personne n’envisageait que la mécanique quantique pouvait s’appliquer à des objets plus grands que les atomes. "Il est en effet peu aisé de comprendre comment un petit aimant, même de taille nanométrique, peut pointer en même temps vers le Nord et le Sud alors que tout le monde sait bien que, classiquement, il pointe soit vers le Nord soit vers le Sud. Appliquer la théorie quantique au monde nano permet de mieux comprendre la barrière qui sépare notre monde classique du monde quantique, celui des particules élémentaires, électrons ou même photons qui sont aussi des ondes".

 

Ce prix récompense ses travaux ainsi que ceux de la trentaine de thésards, post-docs ou stagiaires, qu’il a formés depuis les années 70, et qui ont constitué une équipe dont il constamment fait évoluer la thématique. Il lui sera attribué sous la coupole de l’Institut de France en février prochain.




Bernard Barbara, 64 ans, est directeur de recherche de 1re classe au CNRS à l’Institut Néel de Grenoble. Sa recherche porte sur le magnétisme. C’est un expérimentateur qui a aussi obtenu des résultats théoriques importants.

La carrière de Bernard Barbara a fourni de nombreux résultats remarquables ; citons la découverte de l’existence de parois de domaines étroites dans les systèmes magnétiques fortement anisotropes, les premières études montrant une compétition entre les interactions magnétiques et l’effet Kondo, les premières observations expérimentales d’une loi d’échelle suggérant une transition de phase dans les verres de spin… Sa recherche récente comporte deux résultats très importants :

  • la découverte en 1996 de l’effet tunnel du moment magnétique à basse température (QTM) par des expériences sur des molécules à spin élevé, telle que Mn12, à l’aide d’une technique de nanosquid développée à Grenoble. Il a donné une description réaliste de cette dynamique de tunneling et de la transition quantique–classique, incluant l’influence de l’environnement de l’ion (spins nucléaires, phonons, champ dipolaire). Cette découverte est à l’origine d’une recherche intense sur la dynamique quantique des nano-aimants moléculaires ;

 

  • la dynamique quantique des ions de terres rares (oscillations de Rabi), révélant le potentiel de ces ions pour l’implantation de q-bits dans les futurs systèmes d’information quantique.

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En résumé, Bernard Barbara est un chercheur remarquablement créatif, qui a introduit de nombreuses idées nouvelles et a ouvert plusieurs domaines de recherche

Liens

 

"Oscillations quantiques d’un aimant moléculaire", relative à votre publication dans Nature , est consultable via le lien suivant :
http://www.cnrs.fr/mppu/recherche/breves/Oscillations-quantiques.htm

A la une du département MPPU, dans la rubrique "Actualités - En direct des laboratoires"
http://www.cnrs.fr/fr/science-direct/actus.htm

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