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Historique du GES
Le GES a été créé en janvier 1983 par un groupe de 3 chercheurs et 16 enseignant chercheurs. Il était composé de 3 théoriciens et de 16 expérimentateurs (j’en étais, nouvel attaché de recherche au CNRS), renforcés par une équipe de 5 ITA et IATOSS. Les semi-conducteurs massifs de la famille des composés III-V, qu’ils aient un petit gap comme l’InSb, ou un gap de valeur intermédiaire tels GaAs, InP voire même GaP (dont la structure de bande est indirecte dans l’espace réciproque comme Si ou Ge), faisaient l’essentiel du projet scientifique sur lequel reposait la création du laboratoire. Le magnétisme dans les semi-conducteurs (on ne parlait pas encore d’électronique de spin en ces temps là), faisait déjà l’objet d’études approfondies dans les solutions solides à base de chalcogénures comme CdMnTe.
Les quatre premières années de la vie de l’unité ont été déterminantes. Pendant ces premières années ont été mises en place des techniques qui subsistent encore de nos jours pour comprendre le transport électronique en présence d’un champ de pression hydrostatique, les propriétés de l’émission de lumière en liaison avec l’incorporation d’éléments étrangers dans la matrice cristalline, la construction progressive des diverses formes du magnétisme avec le dopage des semi-conducteurs par des métaux de transition. Tout ceci dans le contexte d’une symbiose remarquable entre théoriciens et expérimentateurs.
Il est important de souligner ici que ces années furent aussi celles qui aboutirent à la disparition des structures d’avant, micro équipes centrées autour du professeur pour arriver à une structuration scientifique et administrative en laboratoire.
Les jeunes professeurs de l’époque surent aussi jeter les bases de coopérations internationales et de coopérations industrielles dont certaines sont encore pérennes à ce jour. En même temps, le projet scientifique du laboratoire s’est orienté en direction d’études d’objets nanométriques intégrables dans les circuits de la micro électronique. Ces objets artificiels ont donné naissance à de nombreux composants de l’optoélectronique et de l’électronique de maintenant. Les collaborations existant à l’échelle de l’hexagone, de l’Europe, voire au-delà des frontières de celle-ci, nous fournirent l’approvisionnement en échantillons indispensables pour conduire une recherche de pointe. Ce furent des années d’études qui furent consacrées aux puits quantiques et super-réseaux avec, pour succès parmi d’autres, la conception d’un compteur électrique strictement réalisé avec des semi-conducteurs en 1994, en partenariat avec Schlumberger.
Obtenir des échantillons vierges d’études n’était pas toujours facile et la direction des premiers temps du GES a tout de suite compris qu’il importait de doter l’unité d’un laboratoire de croissance cristalline moderne. Les premiers résultats arrivèrent en 1988 grâce à divers partenaires institutionnels : la Région Languedoc Roussillon, Le CNRS et le ministère ainsi que divers industriels dont Thalès (alors Thomson-Compagnie-Sans-Fil), Qualiflow, ASM France,….Il s’agissait de couches épitaxiales d’un composé II-VI : le ZnSe, qui était le matériau pressenti pour réaliser des diodes électroluminescentes, des lasers à semi-conducteurs opérant dans le bleu ou le vert. On sait depuis 1993 que la filière gagnante est celle des nitrures vers laquelle notre groupe de croissance s’était reconverti dès 1994. Cette réactivité est la condition nécessaire à remplir pour chaque unité soucieuse de prétendre à la conduction de recherches modernes, innovantes et à l’excellence.
Dès 1994, l’avènement des cristaux photoniques dans les centrales de technologie a permis de sculpter le champ électromagnétique dans des objets artificiellement créés et il a validé diverses prédictions numériques, et en particulier celles venant des théoriciens du GES. C’est dans cette direction de recherche extrêmement fertile que nos théoriciens se sont engouffrés avec des retombées éclectiques pour les équipes expérimentales.
Nous avons plus récemment ouvert un axe de recherche en direction de la physique térahertzienne. Une plate forme de métrologie dédiée à cette physique porteuse d’applications pour la sécurité a été créée sur le site montpellierain grâce au soutien de la Région Languedoc Roussillon. La recherche en biophysique est notre dernière née dans l’unité. Parmi ses vastes champs d’applications nous avons choisi de nous intéresser à l’interface entre un semi-conducteur et une molécule du vivant. Une plate forme de métrologie en biophysique moléculaire se construit sous l’égide de la Région Languedoc Roussillon, de l’Université Montpellier 2, du CNRS, de l’UM1, du Centre d’Oncologie de Val d’Aurèle, d’industriels locaux,…
Des équipes sont venues nous rejoindre qui étudient des systèmes complexes, vitreux, des matériaux hybrides, enrichissant l’unité en apportant d’autres métiers. Des équipes du GES ont fusionné, elles se consacrent maintenant à l’étude de nano objets tels les boites quantiques et les microcavités à semi-conducteurs qui sont des cristaux photoniques unidimensionnels. Ce sont les applications en cryptographie quantique qui sont ciblées. Si l’étude de la transition métal-semiconducteur dans InSb n’est plus d’actualité, nous étudions cependant toujours le transport électronique mais du point de vue de la cohérence de la fonction d’onde dans des nano anneaux de semi-conducteurs, ou à travers un nano pilier contenant une boite quantique pour observer les conséquences du principe de Pauli. Le magnétisme des nano fils à semi-conducteurs nous passionne aussi. Notre recherche est donc pour l’essentiel consacrée aux nano sciences. La physique que nous faisons n’est donc plus vraiment semi classique comme en 1983, mais elle gagne chaque jour un caractère de plus en plus quantique. Si les études en nano sciences nous préoccupent beaucoup, les besoins industriels aussi. Ils sont porteurs de contrats de recherche et de débouchés industriels pour nos doctorants. Nous conduisons des projets dans le cadre d’un contrat quadriennal spécifique avec le ministère des recherches technologiques depuis de nombreuses années. Sur le carbure de silicium, par exemple : Il s’agit de réaliser des composants électroniques opérant à très hautes températures, quand le silicium aurait fondu, ou en milieu chimiquement très hostile. Il serait bon de savoir fabriquer de simples diodes rectificatrices de courant, mais supportant une dizaine d’ampères.
Les années qui viennent de s’écouler ont été celles de la mise en place de transversalités à travers l’hexagone via les programmes de l’Agence Nationale de la Recherche auxquels nous adhérons avec succès. Bien sûr ces recherches modernes nous ont conduit à faire des choix, à éteindre des activités pour en allumer d’autres, nous avons fusionné certaines équipes afin de mutualiser nos ressources. Notre unité a grossi. Le GES d’aujourd’hui, se sont 58 personnels permanents dont 14 chercheurs CNRS, 25 enseignant chercheurs, 13 ITA et 6 IATOS. Le GES, ce sont des innovations expérimentales quotidiennes rendues possible par notre important plateau technique, par la compétence de nos ITA et IATOSS.
L’Institut de Physique de Montpellier est une fédération des quatre unités de recherche de physique de Montpellier. Il a été créé en 2004 pour regrouper nos moyens et mieux gérer les recherches aux interfaces avec les autres grandes disciplines de la science locale. Les étudiants constituent une véritable richesse pour notre pays. Réservoir de talents pour demain, nous sommes très impliqués dans leur formation. Le GES est un des acteurs majeurs du projet pédagogique de l’Université Montpellier 2. Divers parcours de formation sont dirigés par les enseignants-chercheurs de l’unité qui interviennent à l’UFR, dans les IUT 30 et IUT 34, à l’EPUM. L’école doctorale à laquelle nous sommes associés « I2S » (pour Information signaux systèmes) regroupe les unités mixtes de recherche en physique, mathématique, mécanique, sciences et technologie de l’information de l’espace universitaire Montpelliérain. Ce sont donc toutes les sciences exactes qui ensemble portent cette école doctorale. Le GES ce sont ainsi des dizaines d’étudiants qui sont venus se former chez nous avant d’essaimer dans le monde socio-économique, du public au privé.
Si vous êtes curieux d’en savoir plus, n’hésitez pas, emplissez votre besace de vos questions et venez nous rencontrer au laboratoire.
