Magnetism

Beyond simple collinear ferromagnets and antiferromagnets, a wealth of remarkable properties is observed in bulk magnetic materials like oxides, molecular magnets or intermetallics, containing rare-earth and/or transition metals atoms. The ingredients favoring complexity and hence interesting behaviors are (i) the magnetic frustration either arising from competing interactions or from the geometry of the lattice based for instance on triangles (kagome), on tetrahedra (pyrochlore), or on pentagons, (ii) the presence of several degrees of freedom like spin, orbit, lattice or charge, (iii) the low dimensionality of the magnetic lattice.

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Cohérence quantique - CQ

Cohérence quantique - CQ

Révéler des phénomènes quantiques dans des circuits électroniques nanométriques
Hélium : du fondamental aux applications - HELFA

Hélium : du fondamental aux applications - HELFA

Hélium comme système modèle, hydrodynamique et turbulence, spatial et astrophysique, instrumentation et développement cryogénique.
Magnétisme et Supraconductivité - MagSup

Magnétisme et Supraconductivité - MagSup

Equipe Magnétisme et supraconductivité à l’Institut NEEL - Systèmes impliquant différents degrés de liberté comme la charge, le spin ou le réseau.
Optique et Matériaux - OPTIMA

Optique et Matériaux - OPTIMA

Rassembler une chaine de compétence complète qui va de la synthèse et l’élaboration de matériaux nouveaux à l’étude des propriétés optiques non linéaires et plasmoniques
Matériaux, Rayonnements, Structure - MRS

Matériaux, Rayonnements, Structure - MRS

Compréhension des propriétés physico-chimiques de matériaux complexes sur la base d’une connaissance fine de leur structure
Micro et NanoMagnétisme - MNM

Micro et NanoMagnétisme - MNM

Complementary expertise in fabrication, characterisation, and simulations for studies in nanomagnetism with applications in spin electronics and micro-systems
Nano-Electronique Quantique et Spectroscopie - QNES

Nano-Electronique Quantique et Spectroscopie - QNES

Transport électronique et spectroscopie locale de structures quantiques
Nano-Optique et Forces - NOF

Nano-Optique et Forces - NOF

Nano - optique et forces
Nanophysique et Semiconducteurs - NPSC

Nanophysique et Semiconducteurs - NPSC

Élaboration de nanostructures de semi-conducteurs III-V et II-VI et étude de leurs propriétés physiques en vue de nouvelles fonctionnalités
Nanospintronique et Transport Moléculaire - NanoSpin

Nanospintronique et Transport Moléculaire - NanoSpin

Studying magnetism at the nanoscale, where classical and quantum properties can be combined and used for molecular quantum spintronics
Semi-conducteurs à large bande interdite - SC2G

Semi-conducteurs à large bande interdite - SC2G

De la physique du diamant et autres semi-conducteurs à grand gap vers les applications en électronique et biotechnologies
Surfaces, Interfaces et Nanostructures - SIN

Surfaces, Interfaces et Nanostructures - SIN

Etudes expérimentales et théoriques de systèmes de basse dimensionnalité
Systèmes Hybrides de basse dimensionnalité - HYBRID

Systèmes Hybrides de basse dimensionnalité - HYBRID

Propriétés électroniques, optiques, vibrationnelles, mécaniques, et leur couplage à l’échelle quantique, de nouveaux systèmes hybrides (nanotubes, graphène, matériaux bi-dimensionnels, fonctionnalisés) que l’équipe développe.
Théorie de la Matière Condensée -TMC

Théorie de la Matière Condensée -TMC

Phénomènes physiques nouveaux dans les matériaux et systèmes modèles.
Thermodynamique et biophysique des petits systèmes - TPS

Thermodynamique et biophysique des petits systèmes - TPS

Instrumentation ultrasensible pour sonder les propriétés électronique et thermique : de la matière condensée à basse température aux systèmes biologiques à l’ambiante.
Théorie Quantique des Circuits - ThQC

Théorie Quantique des Circuits - ThQC

Étude théorique du transport électronique dans des dispositifs nanométriques aux propriétés quantiques remarquables.
Ultra-basses températures - UBT

Ultra-basses températures - UBT

La physique quantique à la limite des ultra-basses températures.
Multiferroism and magnetoelectric coupling

Multiferroism and magnetoelectric coupling

We search for novel multiferroic materials and novel properties associated to the coupling between various orders. We also study the magnetoelectric coupling at the dynamical level by combining two sophisticated techniques implying the use of large-scale facilities : inelastic neutron scattering and THz spectroscopy on a synchrotron source.

Magnetic frustration

Magnetic frustration

The guiding principle of our research is the quest for new magnetic phases of matter. In this respect, magnetic frustration, stemming either from the geometry of the lattice, or from competition between different kinds of magnetic interactions, may lead to very wide range of exotic phenomena and magnetic states, that can be ordered (ex. non-collinear, chiral) or disordered (ex. spin liquid, spin ices, where the competing interactions prevents the system from conventional magnetic ordering).

Low dimensional systems

Low dimensional systems

The reduction of dimensionality in bulk magnetism is due to the existence of a hierarchy of interactions, i.e. the magnetic coupling is much stronger in one or two spatial directions than in the remaining ones. This can lead to 2D, 1D (spin chains) or even 0D (single molecule magnets) magnetic arrangements, which are model systems for studying cooperative magnetic phenomena in presence or absence of long-range magnetic ordering.

Magnetism of cage compounds

Magnetism of cage compounds

In cage compounds, atoms enclosed in oversized cavities (cages) retain a relatively large latitude of displacement. These systems have recently attracted much attention, driven by favorable properties as regards thermoelectric applications. Our studies are of a fundamental purpose and focus on systems where the cage guest is a magnetic ion from the rare earth series.

Vacuum Magnetism

Vacuum Magnetism

Vacuum is an active medium whose reaction to an electromagnetic field can reveal a major physics. It is the siege of field fluctuations and virtual processes. It may lead to non-vanishing expectation values for field operators, signaling condensates. It may be populated by particles, that are predicted in many extensions of the Standard Model of particle physics but that have escaped detection, among which the axion (that would explain why the neutron does not show a measurable electric dipole moment), a plethora of axion-like particles (alps), scalar as well as pseudoscalar, predicted in supersymmetric or string theories, and more exotic fields quanta such as the chameleon.

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