Vignette du morpho pour illustrer l'INSP

Institut des NanoSciences de Paris (INSP)

PARIS CEDEX 05

The unifying theme of the research conducted at the INSP is the identification and understanding of new properties that arise whenever physical phenomena are confined to objects smaller than their characteristic length. Particular attention is paid to the control and characterisation of the interfaces between these small objects and their environment.

20240007_0001
Open media modal

Capteur infrarouge à base de nanocristaux contenant un résonateur optique. Les nanocristaux sont une nouvelle génération de semiconducteurs de taille nanométrique, dont les propriétés diffèrent drastiquement de celles d’un matériau massif. Les nanomatériaux comme le séléniure de cadmium ont ainsi la capacité de changer de couleur lorsqu’on modifie leur taille. Des scientifiques cherchent à étendre ce concept d’émission de lumière visible à la détection de lumière infrarouge, afin de développer…

Photo
20240007_0001
Capteur infrarouge à base de nanocristaux contenant un résonateur optique
20240007_0005
Open media modal

Manipulation d'un cryostat afin de caractériser un composant infrarouge. Les nanocristaux sont une nouvelle génération de semiconducteurs de taille nanométrique, dont les propriétés diffèrent drastiquement de celles d’un matériau massif. Les nanomatériaux comme le séléniure de cadmium ont ainsi la capacité de changer de couleur lorsqu’on modifie leur taille. Des scientifiques cherchent à étendre ce concept d’émission de lumière visible à la détection de lumière infrarouge, pour développer des…

Photo
20240007_0005
Manipulation d'un cryostat afin de caractériser un composant infrarouge
20230113_0006
Open media modal

Pipettes plastiques contenant des solutions de nanocristaux de différentes couleurs sous éclairement ultraviolet. La solution bleue contient des particules d’une taille d’environ 2 nm, tandis que la rouge contient des particules d’environ 6 nm. Les nanocristaux sont une nouvelle génération de semi-conducteurs de taille nanométrique, produits grâce une technique de croissance cristalline qui permet de contrôler la taille des particules au nanomètre. Leurs propriétés diffèrent drastiquement de…

Photo
20230113_0006
Pipettes contenant des solutions de nanocristaux de différentes couleurs sous éclairement UV
20230113_0005
Open media modal

Lames de verre recouvertes de solutions de nanocristaux de différentes couleurs sous éclairement ultraviolet. Les nanocristaux sont une nouvelle génération de semi-conducteurs de taille nanométrique, produits grâce une technique de croissance cristalline qui permet de contrôler la taille des particules au nanomètre. Leurs propriétés diffèrent drastiquement de celles d’un matériau massif. Il est notamment possible d’ajuster la couleur d’un nanomatériau comme le séléniure de cadmium en ajustant…

Photo
20230113_0005
Lames de verre recouvertes de solutions de nanocristaux de différentes couleurs sous éclairement UV
20230113_0007
Open media modal

Tubes de plexiglass recouverts de solutions de nanocristaux de différentes couleurs sous éclairement ultraviolet. Le tube bleu est recouvert de particules d’une taille d’environ 2 nm, tandis que le rouge est recouvert de particules plus grosses d’environ 6 nm. Les nanocristaux sont une nouvelle génération de semi-conducteurs de taille nanométrique, produits grâce une technique de croissance cristalline qui permet de contrôler la taille des particules au nanomètre. Leurs propriétés diffèrent…

Photo
20230113_0007
Tubes de plexiglass recouverts de solutions de nanocristaux de différentes couleurs sous éclairement UV
20230113_0003
Open media modal

Solutions de nanocristaux de différentes couleurs sous éclairement ultraviolet. Les nanocristaux sont une nouvelle génération de semi-conducteurs de taille nanométrique, produits grâce une technique de croissance cristalline qui permet de contrôler la taille des particules au nanomètre. Leurs propriétés diffèrent drastiquement de celles d’un matériau massif. Il est notamment possible d’ajuster la couleur d’un nanomatériau comme le séléniure de cadmium en ajustant sa taille : plus la particule…

Photo
20230113_0003
Solutions de nanocristaux de différentes couleurs sous éclairement ultraviolet
20110001_0899
Open media modal

Tête de mesure d'un microscope à force atomique (AFM) capable de repérer et caractériser des nanoparticules d'or d'une dizaine de nanomètres de diamètre déposées sur un substrat de silicium. Le chercheur est en train de changer la pointe de l'AFM. La qualité de cette pointe conditionne la finesse des détails qui peuvent être observés.

Photo
20110001_0899
Tête de mesure d'un microscope à force atomique (AFM) capable de repérer et caractériser des nanopar
20110001_0895
Open media modal

Processus de synthèse de nanoparticules d'or par la méthode de Turkevich, 2 minutes environ après le démarrage de la réaction chimique. La solution commence à changer de couleur et prend une teinte grisâtre. Le bécher, posé sur une plaque chauffante, contenait initialement un chlorure d'or, c'est-à-dire de l'or sous forme ionique en solution aqueuse. Cette solution est incolore. L'ajout d'une petite quantité de citrate de sodium (incolore également) permet de réduire l'or et aboutit à la…

Photo
20110001_0895
Processus de synthèse de nanoparticules d'or par la méthode de Turkevich, 2 minutes environ après le
20110001_0896
Open media modal

Processus de synthèse de nanoparticules d'or par la méthode de Turkevich, 3 minutes environ après le démarrage de la réaction chimique. La solution a changé de couleur et pris une teinte rosée. Le bécher, posé sur une plaque chauffante, contenait initialement un chlorure d'or, c'est-à-dire de l'or sous forme ionique en solution aqueuse. Cette solution est incolore. L'ajout d'une petite quantité de citrate de sodium (incolore également) permet de réduire l'or et aboutit à la formation de…

Photo
20110001_0896
Processus de synthèse de nanoparticules d'or par la méthode de Turkevich, 3 minutes environ après le
20110001_0887
Open media modal

Trois bâtis ultravides destinés à caractériser puis contrôler le greffage moléculaire sur silicium dans le cadre de recherches en électronique moléculaire. Des molécules dérivées du benzène, possédant des propriétés conductrices, sont introduites dans le bâti et s'adsorbent sur la surface de silicium rendue très réactive par chauffage à très haute température (1 100 °C). Le bâti de préparation (arrière plan) maintient un vide de l'ordre de 5x10 (exposant -11) torr. Le bâti au premier plan est…

Photo
20110001_0887
Trois bâtis ultravides destinés à caractériser puis contrôler le greffage moléculaire sur silicium d
20110001_0893
Open media modal

Suivi d'un processus de synthèse de nanoparticules d'or par la méthode de Turkevich. Le bécher, posé sur une plaque chauffante, contient initialement un chlorure d'or, c'est-à-dire de l'or sous forme ionique en solution aqueuse. L'ajout d'une petite quantité de citrate de sodium permet de réduire l'or et aboutit à la formation de nanoparticules d'or métalliques de 15 nm de diamètre, en suspension dans l'eau. La présence de nanoparticules d'or est attestée lorsque la suspension prend une couleur…

Photo
20110001_0893
Suivi d'un processus de synthèse de nanoparticules d'or par la méthode de Turkevich. Le bécher, posé
20110001_0891
Open media modal

Prototype de biocapteur basé sur la combinaison de silicium photoluminescent et de nanoparticules d'or. Le silicium est excité par une lampe UV (lumière bleutée) et il émet un rayonnement de photoluminescence qui donne une coloration rougeâtre aux échantillons. Des nanoparticules d'or ont été déposées sur ce substrat et modifient légèrement cette coloration quand elles interagissent avec certains modèles biologiques. Dans cette expérience, le but est de détecter une protéine, l'avidine. L…

Photo
20110001_0891
Prototype de biocapteur basé sur la combinaison de silicium photoluminescent et de nanoparticules d'
20110001_0884
Open media modal

Bâti ultravide destiné à caractériser puis contrôler le greffage moléculaire sur silicium. Des molécules dérivées du benzène possédant des propriétés conductrices sont introduites dans le bâti et s'adsorbent sur la surface de silicium rendue très réactive par chauffage à très haute température (1 100°C). Le bâti est conçu pour maintenir une pression de l'ordre de 3x10 (exposant -10) torr. Il est notamment équipé d'un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier, capable d'identifier la…

Photo
20110001_0884
Bâti ultravide destiné à caractériser puis contrôler le greffage moléculaire sur silicium. Des moléc
20110001_0886
Open media modal

Bâti ultravide équipé d'un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier capable d'identifier la nature des molécules organiques déposées sur des échantillons de silicium. Ce greffage moléculaire est une étape dans la recherche de nouveaux composants en électronique moléculaire. Le faisceau infrarouge est dirigé vers le bâti ultravide par le tube transparent (bas de l'image), puis introduit par un hublot en ZnSe (Zinc, Sélénium), avant de traverser l'échantillon, de ressortir par un second…

Photo
20110001_0886
Bâti ultravide équipé d'un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier capable d'identifier la
20110001_0888
Open media modal

Chercheur remplissant un détecteur ultra-sensible avec de l'azote liquide à 77 K pour le refroidir à très basse température avant de commencer des expériences. On distingue un bâti ultravide équipé d'un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier capable d'identifier la nature des molécules organiques déposées sur des échantillons de silicium dans le cadre de recherches en électronique moléculaire. Le bâti permet de préparer des échantillons à des pressions de 3x10 (exposant -10) Torr. Le…

Photo
20110001_0888
Chercheur remplissant un détecteur ultra-sensible avec de l'azote liquide à 77 K pour le refroidir à
20110001_0901
Open media modal

Pointe d'un microscope à force atomique (AFM). Cette pointe est constituée d'un levier (pièce métallique grise appelée habituellement "cantilever") qui vibre imperceptiblement à proximité de la surface à étudier. Le levier est terminé par une très fine pointe en silicium qui interagit avec les reliefs de la surface (de l'ordre du µm²) et permet d'en mesurer une cartographie après un balayage.

Photo
20110001_0901
Pointe d'un microscope à force atomique (AFM). Cette pointe est constituée d'un levier (pièce métall
20110001_0883
Open media modal

Bâti ultravide destiné à caractériser puis contrôler le greffage moléculaire sur silicium. Des molécules dérivées du benzène possédant des propriétés conductrices sont introduites dans le bâti et s'adsorbent sur la surface de silicium rendue très réactive par chauffage à très haute température (1 100°C). Le bâti est conçu pour maintenir une pression de l'ordre de 3x10 (exposant -10) torr. Il est notamment équipé d'un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier, capable d'identifier la…

Photo
20110001_0883
Bâti ultravide destiné à caractériser puis contrôler le greffage moléculaire sur silicium. Des moléc
20110001_0890
Open media modal

Chercheur positionnant un échantillon de silicium dans un bâti ultravide avant de réaliser une mesure grâce au spectromètre infrarouge à transformée de Fourier dont on aperçoit le détecteur au premier plan. Ce bâti permet de préparer des échantillons à des pressions de 3x10 (exposant -10) Torr. Le spectromètre infrarouge est capable d'identifier la nature des molécules organiques qui sont déposées sur l'échantillon dans le cadre de recherches en électronique moléculaire.

Photo
20110001_0890
Chercheur positionnant un échantillon de silicium dans un bâti ultravide avant de réaliser une mesur
20110001_0894
Open media modal

Processus de synthèse de nanoparticules d'or par la méthode de Turkevich, 1 minute environ après le démarrage de la réaction chimique. La solution commence à perdre sa transparence. Le bécher, posé sur une plaque chauffante, contenait initialement un chlorure d'or, c'est-à-dire de l'or sous forme ionique en solution aqueuse. Cette solution est incolore. L'ajout d'une petite quantité de citrate de sodium (incolore également) permet de réduire l'or et aboutit à la formation de nanoparticules d'or…

Photo
20110001_0894
Processus de synthèse de nanoparticules d'or par la méthode de Turkevich, 1 minute environ après le
20110001_0897
Open media modal

Processus de synthèse de nanoparticules d'or par la méthode de Turkevich, 5 minutes environ après le démarrage de la réaction chimique. La solution a pris sa couleur définitive rouge rubis. Le bécher, posé sur une plaque chauffante, contenait initialement un chlorure d'or, c'est-à-dire de l'or sous forme ionique en solution aqueuse. Cette solution est incolore. L'ajout d'une petite quantité de citrate de sodium (incolore également) permet de réduire l'or et aboutit à la formation de…

Photo
20110001_0897
Processus de synthèse de nanoparticules d'or par la méthode de Turkevich, 5 minutes environ après le
20110001_0889
Open media modal

Echantillon de silicium chauffé à 800°C dans un bâti ultravide. Ce bâti permet de préparer des échantillons à des pressions de 3x10 (exposant -10) Torr. Lorsqu'il est chauffé à très haute température, le silicium réorganise et ordonne ses atomes de surface. Cette surface de silicium, dite "reconstruite", devient nanostructurée et très réactive. Il s'agit ici du Si(100) reconstruit 2x1. Sur cette surface, les chercheurs déposent ensuite des molécules dérivées du benzène possédant des propriétés…

Photo
20110001_0889
Echantillon de silicium chauffé à 800°C dans un bâti ultravide. Ce bâti permet de préparer des échan
20110001_0900
Open media modal

Tête de mesure d'un microscope à force atomique (AFM) capable de repérer et caractériser des nanoparticules d'or d'une dizaine de nanomètres de diamètre déposées sur un substrat de silicium. Le chercheur est en train de changer la pointe de l'AFM. La qualité de cette pointe conditionne la finesse des détails qui peuvent être observés.

Photo
20110001_0900
Tête de mesure d'un microscope à force atomique (AFM) capable de repérer et caractériser des nanopar
20110001_0885
Open media modal

Bâti ultravide destiné à caractériser puis contrôler le greffage moléculaire sur silicium. Des molécules dérivées du benzène possédant des propriétés conductrices sont introduites dans le bâti et s'adsorbent sur la surface de silicium rendue très réactive par chauffage à très haute température (1 100°C). Le bâti est conçu pour maintenir une pression de l'ordre de 3x10 (exposant -10) torr. Il est notamment équipé d'un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier, capable d'identifier la…

Photo
20110001_0885
Bâti ultravide destiné à caractériser puis contrôler le greffage moléculaire sur silicium. Des moléc
20110001_0892
Open media modal

Prototype de biocapteur basé sur la combinaison de silicium photoluminescent et de nanoparticules d'or. Le silicium est excité par une lampe UV (lumière bleutée) et il émet un rayonnement de photoluminescence qui donne une coloration rougeâtre aux échantillons. Ce rayonnement est recueilli par une fibre optique visible en haut de la photo, puis analysé avec un spectromètre. L'objectif de ce prototype est de développer un biocapteur compact capable de détecter des protéines de manière sélective.

Photo
20110001_0892
Biocapteur prototype combinant silicium et nanoparticules
20110001_0861
Open media modal

Insertion d'une canne de transfert dans un cryostat pour transférer de l'hélium liquide et atteindre ainsi des températures très basses (2 K). Le cryostat fait partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T). Ce dispositif mesure l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes de spin) en fonction de leur vecteur d'onde. Les systèmes analysés sont les semiconducteurs de faible dimension et les semiconducteurs magnétiques. Il existe peu de dispositifs similaires…

Photo
20110001_0861
Insertion d'une canne de transfert dans un cryostat pour transférer de l'hélium liquide et atteindre
20110001_0864
Open media modal

Réglage de l'alignement d'un laser faisant partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T) et sous hélium liquide de manière à atteindre des températures très basses (2 K). Ce dispositif mesure l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes de spin) en fonction de leur vecteur d'onde. Les mesures sont résolues en angle. Les systèmes analysés sont les semiconducteurs de faible dimension et les semiconducteurs magnétiques. Il existe peu de dispositifs similaires…

Photo
20110001_0864
Réglage de l'alignement d'un laser faisant partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ
20110001_0865
Open media modal

Cube séparateur (routeur) de faisceaux laser pour la rétrodiffusion. Il fait partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T) et sous hélium liquide de manière à atteindre des températures très basses (2 K). Ce dispositif mesure l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes de spin) en fonction de leur vecteur d'onde. Les systèmes analysés sont les semiconducteurs de faible dimension et les semiconducteurs magnétiques. Il existe peu de dispositifs similaires,…

Photo
20110001_0865
Cube séparateur (routeur) de faisceaux laser pour la rétrodiffusion. Il fait partie d'un dispositif
20110001_0870
Open media modal

Acquisition de données grâce à un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T) et sous hélium liquide de manière à atteindre des températures très basses (2 K). Ce dispositif mesure l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes de spin) en fonction de leur vecteur d'onde. Les systèmes analysés sont les semiconducteurs de faible dimension et les semiconducteurs magnétiques. Une caméra permet de visualiser la position du spot laser sur l'échantillon étudié (tâche rouge…

Photo
20110001_0870
Acquisition de données grâce à un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T) et s
20110001_0868
Open media modal

Intérieur d'un cryostat. Des échantillons verticaux de puits quantiques de semiconducteurs magnétiques CdMnTe (cadmium, manganèse, tellure) sont reflétés par le miroir interne à 45°. Deux piézoélectriques rotatifs commandent les angles d'incidence. Le cryostat fait partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T) et sous hélium liquide de manière à atteindre des températures très basses (2 K). Ce dispositif mesure l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes…

Photo
20110001_0868
Intérieur d'un cryostat. Des échantillons verticaux de puits quantiques de semiconducteurs magnétiqu
20110001_0869
Open media modal

Recherche de la meilleure longueur d'onde (optique) permettant d'observer le signal de Raman électronique. L'opérateur accorde le laser sur une résonance optique de l'échantillon placé dans un champ magnétique (9 T), sous hélium liquide de manière à atteindre des températures très basses (2 K). Le but est de mesurer l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes de spin) en fonction de leur vecteur d'onde. Les systèmes analysés sont les semiconducteurs de faible dimension et les…

Photo
20110001_0869
Recherche de la meilleure longueur d'onde (optique) permettant d'observer le signal de Raman électro
20110001_0860
Open media modal

Insertion d'une canne de transfert dans un cryostat pour transférer de l'hélium liquide et atteindre ainsi des températures très basses (2 K). Le cryostat fait partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T). Ce dispositif mesure l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes de spin) en fonction de leur vecteur d'onde. Les systèmes analysés sont les semiconducteurs de faible dimension et les semiconducteurs magnétiques. Il existe peu de dispositifs similaires…

Photo
20110001_0860
Insertion d'une canne de transfert dans un cryostat pour transférer de l'hélium liquide et atteindre
20110001_0859
Open media modal

Insertion d'une canne de transfert dans un cryostat pour transférer de l'hélium liquide et atteindre ainsi des températures très basses (2 K). Le cryostat fait partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T). Ce dispositif mesure l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes de spin) en fonction de leur vecteur d'onde. Les systèmes analysés sont les semiconducteurs de faible dimension et les semiconducteurs magnétiques. Il existe peu de dispositifs similaires…

Photo
20110001_0859
Insertion d'une canne de transfert dans un cryostat pour transférer de l'hélium liquide et atteindre
20110001_0862
Open media modal

Partie supérieure d'un cryostat avec les câbles de courant pour le champ magnétique, les tuyaux pour le pompage et les câbles de contrôle des piézoélectriques. Il fait partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T) et sous hélium liquide de manière à atteindre des températures très basses (2 K). Ce dispositif mesure l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes de spin) en fonction de leur vecteur d'onde. Les systèmes analysés sont les semiconducteurs de…

Photo
20110001_0862
Partie supérieure d'un cryostat avec les câbles de courant pour le champ magnétique, les tuyaux pour
20110001_0863
Open media modal

Réglage de l'alignement d'un laser faisant partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T) et sous hélium liquide de manière à atteindre des températures très basses (2 K). Ce dispositif mesure l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes de spin) en fonction de leur vecteur d'onde. Les mesures sont résolues en angle. Les systèmes analysés sont les semiconducteurs de faible dimension et les semiconducteurs magnétiques. Il existe peu de dispositifs similaires…

Photo
20110001_0863
Réglage de l'alignement d'un laser faisant partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ
20110001_0867
Open media modal

Positionnement d'un spot laser sur un échantillon. Un miroir mobile est utilisé pour visualiser l'intérieur du cryostat. Ce cryostat fait partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T) et sous hélium liquide de manière à atteindre des températures très basses (2 K). Le but est de mesurer l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes de spin) en fonction de leur vecteur d'onde. Les systèmes analysés sont les semiconducteurs de faible dimension et les…

Photo
20110001_0867
Positionnement d'un spot laser sur un échantillon. Un miroir mobile est utilisé pour visualiser l'in
20110001_0866
Open media modal

Positionnement d'un spot laser sur un échantillon. Un miroir mobile est utilisé pour visualiser l'intérieur du cryostat. Ce cryostat fait partie d'un dispositif de spectroscopie Raman sous champ magnétique (9 T) et sous hélium liquide de manière à atteindre des températures très basses (2 K). Le but est de mesurer l'énergie d'excitations magnétiques élémentaires (ondes de spin) en fonction de leur vecteur d'onde. Les systèmes analysés sont les semiconducteurs de faible dimension et les…

Photo
20110001_0866
Positionnement d'un spot laser sur un échantillon. Un miroir mobile est utilisé pour visualiser l'in
20110001_0931
Open media modal

Porte-cellule de première génération, pour cellule sandwich. Il s'intègre dans un banc de mesure des mobilités de porteur par temps de vol, dans les semiconducteurs organiques à cristaux liquides. L'objectif est d'améliorer la conductivité de matériaux ambipolaires pour l'électronique organique (transistors organiques à effet de champ).

Photo
20110001_0931
Porte-cellule de première génération, pour cellule sandwich. Il s'intègre dans un banc de mesure des

CNRS Images,

Our work is guided by the way scientists question the world around them and we translate their research into images to help people to understand the world better and to awaken their curiosity and wonderment.