Le Site (pas blog !) de Vincent et Nathalie

Albert Fert, prix Nobel de physique

Thu, 11 Oct 2007 10:25:59 +0200

Cette ann�e le prix Nobel de physique a �t� remis a Albert Fert et Peter Gr�nberg.

Je ne peux pas dire grand chose du second, par contre le premier a �t� mon professeur. J'ai ensuite effectu�e ma th�se dans son laboratoire et il a �t� le directeur de th�se de mes trois directeurs de th�se [1] . Je voulais juste apport�e mon t�moignage sur cette tr�s belle exp�rience.

La Magn�tor�sistance G�ante

Le prix Nobel a �t� d�cern� pour la d�couverte de la magn�tor�sistance g�ante. Kesako me direz vous ? Lorsque vous prenez un mille feuille de couches m�talliques aux propri�t�s magn�tiques bien choisies et d'�paisseurs manom�triques, la r�sistance va changer en fonction du champ magn�tique environnant.

Autrement dit, ce "mille feuille" va laisser passer le courant �lectrique ou non (r�sistance) en fonction du champ magn�tique. Or un "bit" (c'est a dire une information �l�mentaire que l'on trouve sur les disque dur) n'est autre qu'un champ magn�tique. C'est ainsi qu'une t�te de lecture � magn�tor�sistance g�ante va laisser pass� le courant lorsque le bit sera 1 et ne le laissera pas quand le bit sera 0.

Dans le monde du stockage de l'information, cette d�couverte a permis d'acc�l�rer consid�rablement la taille des disques durs. Cela a �t� important pour les ordinateurs mais aussi pour toute l'�lectronique mobile car on peut mettre beaucoup plus d'information dans un volume beaucoup plus petit...

De la recherche fondamentale, pas du d�veloppement

Ce qui est mal explique dans les m�dia (� mon avis en tous cas), c'est qu'Albert Fert ne s'est pas contente de dire "tiens, si je mettais ce bout de m�tal � c�te de cet autre pour voir ce que �a fait !". Ce qui fait son prestige est qu'il a r�ussi a expliqu� pourquoi deux bouts de m�taux bien particulier mis bout � bout pourraient produire un effet aussi spectaculaire. Il a �galement r�ussi � s'entourer de gens suffisamment brillants pour pouvoir mettre en oeuvre ces multicouches nanom�triques, puis les mesurer. Tout cela n'a rien d'�vident tant du point de vue th�orique qu'exp�rimental.

La spintronique ou �lectronique de spin

Je trouve dommage que le prix Nobel lui ait �t� attribu� pour la seule d�couverte de la magn�toresitance g�ante. Car derri�re cet arbre se cache une immense for�t : la spintronique (ou �lectronique de spin).

L'�lectronique vous connaissez : il s'agit de la science qui regarde les courants �lectriques. Le courant �lectrique c'est en fait des �lectrons qui voyagent dans un conducteurs. Le truc c'est que l'�lectron a plusieurs propri�tes il a une charge (dont l'�lectronique conventionnelle s'occupe) mais �galement un spin (l'�lectron est aussi un petit aimant, si vous pr�f�rez). Or, jusqu'� la d�couverte de la magn�toresistance g�ante, l'industrie ne s'occupait pas vraiment du spin, alors qu'aujourd'hui un grands nombre de brevets sont d�pos�s dans le domaine de la spintronique.

C'est un peu comme si pendant des ann�es on avait mis sur votre carte d'identit� la photo de vos yeux et tout d'un coup on a pris en compte le fait que vous avez aussi des cheveux. Personnellement je trouve les cons�quences de la d�couverte bien plus grandes que la d�couverte elle m�me. D'ailleurs, la m�daille d'or du CNRS avait �t� d�cern�e � Albert Fert pour l'ensemble de sa carri�re et pas seulement pour la d�couverte de la magn�tor�sistance g�ante.

Un grand laboratoire

Apr�s la magn�toresistance g�ante, Albert Fert ne s'est pas arr�t�, il a continue a faire des d�couvertes sans doute moins connues du grand public mais toujours a la pointe de la recherche mondiale. Bien entendu cela a �t� accompli gr�ce a son intelligence scientifique mais il a �galement su cr�er un laboratoire extr�mement stimulent.
A l'Unite Mixte de Physique CNRS-Thales, les gens sont aussi accessibles les uns que les autres qu'ils soit th�sards, Professeurs ou ing�nieurs on sent qu'ils jouent tous un r�le d�terminent dans la dynamique de la recherche. Je crois que tout le monde est d'accord sur le fait que cela vient du comportement d'Albert Fert, non seulement la porte de son bureau est toujours ouverte mais en plus il n'a aucun probl�me � pr�ter un bout de son bureau s'il y a besoin de place pour un visiteur.
Et puis il y a la mani�re dont il s'adresse au gens. Je me souviens que lorsque j'�tais en stage de DEA il est venu me voir un jour et m'a dit "J'ai pens� � quelque chose et je voulais avoir ton opinion" !!! Evidemment il aurait pu penser � n'importe quoi j'aurais �t� d'accord avec lui, vous imaginez ! Mais peu importe, c'est cette d�marche qui est commune a tous les chercheurs du laboratoire qui permet de donner l'impulsion aux nouvelles d�couvertes.

Ca, je le comprend bien mieux aujourd'hui car dans mon laboratoire, la hi�rarchie est un principe de base [2]. Par exemple les th�sards ont leur bureau, les post-doc le leur et les chercheurs permanent ont chacun un bureau individuel dont la porte est toujours ferm�e ! Je me souviens que lorsque j'�tais en th�se je partageais mon bureau avec un autre th�sard, un post-doc et une Professeur d'Universit�. S�parer les gens en fonction de leur dipl�me pose des barri�res l� o� il n'y a pas lieu d'en avoir, cela coupe les discussions potentielles et donc casse la productivit�.

Conclusion

Il y a encore plein de choses a dire par exemple que l'Unit� Mixte de Physique CNRS-Thales est l'un des tr�s rare laboratoire fran�ais qui est commun a une compagnie priv�e et a un secteur public ce qui est extr�mement dommage. Mais je c'est un autre sujet et j'en parlerai plus tard !

La photo qui illustre cet article avait �t� prise lorsqu'Albert Fert avait re�u la m�daille d'or du CNRS. C'est moi que vous voyez poser. Pour la petite anecdote, il n'y a rien sous le microscope !!!!

Pourquoi les nanos ?

Thu, 12 Apr 2007 13:31:19 +0200

Pourquoi l'�chelle nanoscopique interesse-t-elle tellement les chercheurs en sciences physiques, chimiques ou biologiques ?
Et bien c'est parce qu'� l'�chelle nanoscopique, la physique quantique commence � faire son oeuvre.

Physique quantique, qu'est-ce que c'est ? C'est la physique qui a lieu � l'�chelle des atomes, lorsque les masses et les distances sont toutes petites. Un exemple : Dans le monde de la physique classique (donc notre monde de tous les jours), lorsque vous arrivez en bas d'un mur vous n'avez d'autre choix que de le contourner, de l'escalader ou de le d�truire si vous voulez passer de l'autre c�t�. La physique quantique dit qu'en fait il existe une probabilit� pour que vous passiez � travers sans vous faire de mal ni casser le mur. Ce que la physique quantique dit c'est que cette probabilit� est d'autant plus grande que votre masse est petite et que le mur est fin. Autrement dit, vous n'avez aucune chance de passer � travers un mur, mais un �lectron (9x10^-31kg = 10 milli�me de milliardi�me de milliardi�me de kilogramme !) a une probabilit� tout � fait raisonnable de passer � travers un isolant de quelques nanom�tres d'�paisseur. (c'est ce qu'on appelle l'effet tunnel)

Mais il existe d'autres exemples, l'�coulement d'un liquide dans une �prouvette nanom�trique n'ob�it plus aux m�mes lois que dans le monde macroscopique. Les propri�t�s optiques des mat�riaux changent �galement, etc...

Depuis le d�but des ann�es 1980, les techniques exp�rimentales permettent d'�tudier et de mettre en oeuvre ces effets. L'id�e �tant de tirer correctement avantage de ces ph�nom�nes pour non seulement am�liorer notre quotidien mais aussi le re-cr�er...

(d'autres contenus peuvent �tre accessibles sur le site)

Contes et l�gendes 2

Sat, 10 Mar 2007 22:00:54 +0100

Lorsque j'�tais en th�se, l'un des directeurs de mon laboratoire, Albert Fert a re�u la m�daille d'or du CNRS, r�compense la plus prestigieuse qu'un scientifique fran�ais puisse recevoir.

Il s'en est suivit tout un tas d'interviews � la radio, dans les journaux, dans les t�l�visions locales et j'en passe. L� o� j'ai �t� particuli�rement �tonn�e est que tr�s souvent, la question qui revenait �tait : "que pensez-vous des nanobots ?" (les nanobots sont sens�s �tre des robots de taille nanom�trique se nourrissant de carbone et s'autor�pliquant) Il y a aussi les films comme Matrix ou eXistenZ, qui sugg�rent que l'alliance entre technologie humaine et biologie permettra aux machines de contr�ler l'esp�ce humaine.

Je suis une grande amatrice de science fiction. Mais il faut la consid�rer pour ce qu'elle est. Son but, outre le divertissement, est d'imaginer une r�alit� o� un sujet de l'actualit� contemporaine aurait �t� pouss� � son maximum. Les histoires pr�c�demment cit�e, et il y en a d'autre (ici) font parties de la science fiction.

Je ne mentirai pas, la recherche est extr�mement active dans le domaine de la nanorobotique (j'en parlerai plus tard) ou m�me dans le fait d'allier biologie et nanotechnologies (j'en parlerai aussi !). Mais d'une part nous sommes loin, tr�s tr�s loin de pouvoir ne serait-ce que r�aliser un poui�me (ou devrais-je dire un nanoi�me ;-) ?) de ce que les histoires de sciences fictions racontent. D'autre part, le but, vous vous en doutez est d'assister l'�tre humain ou d'am�liorer les outils des �tres humains (m�dicaments, t�l�communication, protections, etc)

Un petit P.S. pour tout de m�me souligner que les nanobots existent d�j� : certaines des prot�ines contenues dans nos cellules et absolument vitales sont des machines mol�culaires extr�mement perfectionn�es, elles ne s'auto-reproduisent pas (c'est un chouya plus compliqu�), mais sont compos�s en grande partie de carbone et d'hydrog�ne. Sommes-nous donc contr�ler pare les nanobots :-o ?

Contes et l�gendes 1

Wed, 07 Mar 2007 16:36:00 +0100

Cet article n'est pas appropri� qu'aux nanos. Il a pour but d'�claircir un peu le travail du chercheur... Enfin surtout de dire ce qu'il n'est pas !

Dans l'imaginaire collectif, on parle rarement du chercheur mais plut�t du scientifique. C'est une nuance certes mais on peut �tre scientifique sans �tre chercheur or les d�couvertes sont dans l'extr�me majorit� des cas faites par les chercheurs et non par les scientifiques.

Dans l'imaginaire collectif, lorsqu'on est chercheur on s'y conna�t dans toutes les sciences. Certes, nous avons tous de la culture g�n�rale, mais n'allez pas demander � un physicien de vous parler de biologie (� moins qu'il ne soit biophysicien, �videment) ! Pire, au sein m�me de la physique, le sp�cialiste des sciences de mat�riaux ne s'y conna�tra pas forc�ment en physique nucl�aire. Au sein des sciences des mat�riaux, le sp�cialiste de l'optique ne s'y conna�tra pas forc�ment en synth�se.
Autrement dit, � l'heure actuelle, les chercheurs sont extr�mement sp�cialis�s (ce qui est parfois probl�matique) et le savant philosophe qui existait encore � la fin du 19�me si�cle a disparu.

Dans l'imaginaire collectif, le savant fou est une norme. Le savant fou repr�sente ce g�nie d�laiss� de tous et qui poursuit son propre but dans son laboratoire isol� truff� de gadgets de son invention et qui lui procure la s�curit� et le confort dont il a besoin ! Et bien non ! Les chercheurs, m�me s'ils peuvent �tre fous � li�, m�me s'ils peuvent �tre incompris ne sont jamais seuls. Tout d'abord parce que faire des exp�riences �a demande pas mal d'argent et que rare sont les chercheurs milliardaires. L'argent vient apr�s que le chercheur ait r�ussi � d�monter la faisabilit� et la potentialit� de son projet. M�me lorsque l'on pratique des sciences o� un papier et un crayon suffisent, la cr�dibilit� s'obtient � la suite de publications qui sont critiqu�es et d�battues. Une autre raison est que les chercheurs ont besoin de vivre, ils sont donc pay�s par des organismes qui leur demandent de rendre des comptes. Leur travaux sont donc sans cesse �valu�s.

Conclusion : Le travail du chercheur consiste � se consacr� � l'�tude d'un domaine extr�mement sp�cialis�. Sont travail est sans cesse soumis � �valuation que ce soit celle de la communaut� scientifique ou celle des pouvoirs publiques. Le syst�me n'est pas parfais, on peut imaginer beaucoup d'am�lioration, mais nous entrerons dans ce d�bat une autre fois...

nanoTorchons et nanoServiettes

Sun, 04 Mar 2007 16:12:48 +0100

Avant d'entrer dans le vif du sujet, commen�ons par nous mettre d'accord sur les d�finitions.

Le suffixe nano veut dire 1 milliardi�me soit en langage scientifique 10^-9.
Mais 1 milliardi�me de quoi me direz vous ? 1 milliardi�me de l'unit� qui vous plaira ! Par exmple :
1 nanom�tre = 1 milliardi�me de m�tre
1 nanolitre = 1 milliardi�me de litre
1 nanoamp�re = 1 milliardi�me d'amp�re
1 nanonewton = 1 milliardi�me de newton
etc, etc

Evidemment, on trouve "nano" accol� � bien d'autre mot comme dans "nanotechnologies". Mais vous l'aurez compris, cela fait r�frence aux technologies faites � partir d'objets d'�chelle nano.