Laboratorio de Física de Sólidos

El Laboratorio de Física del Estado Sólido ( LPS ) es un instituto de investigación de la Universidad París-Saclay , asociado al Centro Nacional de Investigaciones Científicas ( CNRS ) como unidad de investigación mixta ( UMR 8502 en francés). Está situado en Orsay, Francia, a unos 25 km al suroeste de París.

La física de la materia condensada se aborda en toda su diversidad, pero las actividades actuales pueden dividirse vagamente en tres temas principales, cada uno de los cuales involucra a una treintena de investigadores permanentes:

• Nuevos estados electrónicos de la materia ^[1]
• Fenómenos físicos de dimensiones reducidas ^[2]
• Materia blanda e interfaz físico-biología ^[3]

Tema 1: estudios teóricos y experimentales relacionados con las propiedades de los fermiones correlacionados ( superconductividad , magnetismo , transición metal-aislante , etc.). Los campos de investigación varían desde conductores de baja dimensión y superconductividad hasta efectos Hall cuánticos y efecto Kondo y fermiones pesados. ^{[1] [4] [5]}

Tema 2: estudios relacionados con las " nanociencias ", en sentido amplio. Se abordan desde el punto de vista de las propiedades fundamentales, y cubren la situación en la que el tamaño de un objeto llega a ser comparable a ciertas escalas características ( longitud de coherencia , recorrido libre medio, etc.). Entre los campos de investigación se encuentran la termodinámica de las nanoestructuras , la dinámica de magnetización de los materiales magnéticos , las propiedades electrónicas (cuánticas) a bajas temperaturas y otras. Las técnicas físicas utilizadas son: difracción de electrones de baja energía , espectroscopia y microscopía electrónica de alta energía , dispersión de rayos X , desorción de iones por impacto de electrones de muy baja energía y microscopía óptica . ^{[2] [6] [7]}

Tema 3: estudios de la “materia blanda”, incluidos los sistemas biológicos . Los temas abarcan desde sistemas complejos hasta tejidos vivos , desde cristales líquidos hasta espumas, pasando por polímeros o sistemas granulares. Estos estudios se realizan a menudo en la interfaz entre la química física y la biología. Para estudiarlos, los científicos utilizan análisis y modelizaciones teóricas y numéricas . ^{[3] [8] [9]}

La facultad (pero también los investigadores del CNRS) participan activamente en diversos cursos y programas de grado y posgrado destinados a los estudiantes de las universidades de Orsay y París y a los estudiantes de las escuelas de ingeniería (“Grandes Écoles”). El laboratorio acoge un programa de posgrado que conduce a un título en física del estado sólido: el máster “Física de la materia condensada”, común a las universidades de París VI, VII y XI, a la Escuela Normal Superior y a la Escuela Politécnica.

De manera más general, la investigación y la formación técnica constituyen una de las principales preocupaciones del laboratorio, que, además de estudiantes de doctorado, acoge a un gran número de pasantes de muchos niveles.

El laboratorio alberga un equipo de investigación de “Física reimaginada” ^{[10] [11]} dedicado por completo a innovar la forma en que se enseña la física moderna para el público en general. En colaboración con diseñadores, museos y estudiantes, el equipo crea diferentes herramientas, como animaciones 3D, ^[12] gráficos científicos, ^[13] manos plegables ^[14] y proyectos sobre la física cuántica vista por los diseñadores, ^[15] que ayudan a simplificar la comprensión de áreas complejas de la física. ^[11] “Física reimaginada” invitó a la ilustradora Heloise Chochois a crear el cómic sobre cómo se ve la vida de un físico por dentro. ^[16] Entre otras cosas, el equipo participa en actividades de investigación relacionadas con la comunicación científica , la interdisciplinariedad y las pedagogías innovadoras. ^[11]

Otras contribuciones importantes son la participación en acciones de gran escala como:

• 2011, año de la supraconductividad ^[17]
• 2014, Año Internacional de la Cristalografía ^[18]

El Laboratorio de Física del Estado Sólido fue fundado por André Guinier , Jacques Friedel y Raimond Castaing en 1959 en el campus de Orsay. ^[19]

Hasta 1970, el laboratorio estuvo instalado en el edificio 210, construido para la Escuela Normal. Después, el LPS se trasladó al edificio 510, en la meseta de Moulon, que todavía ocupa. En 1966, el laboratorio pasó a formar parte del Centro de Investigación Científica ( CNRS ).

Los tres fundadores del laboratorio junto con Pierre-Gilles establecieron y desarrollaron allí tres líneas de investigación que todavía se mantienen presentes: establecer una relación entre las propiedades de los materiales y los problemas de organización de la materia, acoplar la experimentación a la teoría y desarrollar instrumentación física para responder a estas preguntas.

El físico francés Albert Fert recibió del rey de Suecia la medalla y los diplomas del Premio Nobel de Física el 10 de diciembre de 2007. El premio se concedió por el descubrimiento de la magnetorresistencia gigante en el Laboratoire de Physique des Solides. El trabajo tuvo un impacto en la electrónica y creó una nueva forma de ella: la espintrónica. ^[20]

• Friedel, Jacques (1 de abril de 1994). Graine de mandarin (en francés). París: Odile Jacob. ISBN 2738102549. Recuperado el 15 de febrero de 2014 .
• Brouzeng, Paul; et al. (21 de abril de 2005). Orsay, un jardin pour la science (en francés). Ciencias EDP. ISBN 9782868837561. Recuperado el 16 de febrero de 2014 .