Matière Condensée - Basses Températures (MCBT)

Ces états sont souvent liés à une compétition entre différents degrés de liberté (charge, spin, orbite, réseau) menant à différentes instabilités de phase (magnétisme, onde de densité de charge, supraconductivité etc.). A travers théorie et expériences, il s’agit aussi bien de comprendre la nature microscopique de ces états que d’élucider les mécanismes à leur origine : fortes interactions électroniques, faible dimensionnalité, frustration, couplage spin-orbite, désordre, etc. Les études à basses températures, un des points forts du laboratoire, jouent un rôle central dans cette activité de recherche.

Au-delà des systèmes solides, nous étudions les phases denses des isotopes 3 et 4 de l’hélium, des ultra-basses températures (à moins d’un millième de degré au-dessus du zéro absolu) jusqu’à la dizaine de degrés Kelvin, comme systèmes modèles pour de nombreux domaines de la physique, du magnétisme à la turbulence. La jonction des basses températures avec les moyens de la nanoscience permet l’étude de la physique des systèmes désordonnés et permet d’atteindre la limite quantique de la mécanique.

Enfin, nous développons des procédés ou des instruments originaux à l’origine des contributions essentielles de nos chercheurs dans de nombreux domaines dont l’électrotechnique supraconductrice, l’astrophysique et la cosmologie observationnelle, ou encore l’interface physique-biologie. Ces développements reposent sur nos compétences en supraconductivité, cryogénie, électronique et capteurs.

Grâce à une approche innovante en instrumentation, s’appuyant sur ses quatre pôles technologiques, le département MCBT a développé des moyens expérimentaux uniques pour les mesures jusqu’aux très basses températures : mesures thermodynamiques et de transport, microscopies magnétiques, réfrigérateurs innovants et détecteurs cryogéniques, spectroscopies RMN et micro-ondes, optique à basse température etc. Ces compétences sont à l’origine de valorisation industrielle (brevets, licences, contrats) qui se déclinent principalement aux travers des thèmes suivants :

• Développements cryogéniques innovants
• Applications de la supraconductivité
• Électroniques bas bruit et contrôle des températures
• Capteurs nanocalorimétriques et instrumentation associée
• Techniques de cristallogénèse
Ces actions avec l’industrie suivent aussi l’évolution des technologies informatiques au travers de licences de savoir-faire sur des logiciels et de l’électronique embarquée

Le département est impliqué dans de nombreuses actions de formation. Au-delà de la contribution de ses enseignants-chercheurs et de l’accueil des stagiaires ou doctorants, il organise différents TP (TP Cesire en Licence, TP Cryogénie en master 2). Il est également impliqué dans la formation permanente du CNRS en cryogénie.

Le département est impliqué dans l’organisation des éditions grenobloises de l’école européenne de cryophysique et cryogénie Cryocourse, et co-organise avec les deux autres départements l’école européenne de magnétisme (ESM).