El Laboratorio de Física del Estado Sólido ( LPS ) es un instituto de investigación de la Universidad Paris-Saclay , asociado al Centro Nacional de Investigaciones Científicas ( CNRS ) como unidad de investigación conjunta ( UMR 8502 francesa). Se encuentra 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 se pueden dividir en tres temas principales, en cada uno de los cuales participan una treintena de investigadores permanentes:
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 Quantum Hall y efecto Kondo y fermiones pesados. [1] [4] [5]
Tema 2: estudios relacionados con las " nanociencias ", a grandes rasgos. Se abordan desde el punto de vista de las propiedades fundamentales y cubren la situación en la que el tamaño de un objeto se vuelve comparable a ciertas escalas características ( longitud de coherencia , camino libre medio, etc.). Entre los campos de investigación se encuentran la termodinámica de nanoestructuras , la dinámica de magnetización de materiales magnéticos , las propiedades electrónicas (cuánticas) a bajas temperaturas y otros. Técnicas físicas utilizadas: difracción de electrones de baja energía , espectroscopia y microscopía de electrones 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 “materia blanda” incluidos los sistemas biológicos . Los temas van desde sistemas complejos hasta tejidos vivos , desde cristales líquidos hasta espumas, pasando por polímeros o sistemas granulares. Estos estudios a menudo se realizan en la interfaz con la química física y la biología. Para estudiar, los científicos utilizan análisis y modelizaciones teóricos y numéricos . [3] [8] [9]
Los profesores (pero también los investigadores del CNRS) participan activamente en diversos cursos y programas de grado y postgrado dirigidos a estudiantes de las universidades de Orsay y de París y a estudiantes de escuelas de ingeniería (“Grandes Écoles”). El laboratorio alberga un programa de posgrado que conduce a la licenciatura 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.
En términos más generales, la investigación y la formación técnica son una de las principales preocupaciones del laboratorio que, además de estudiantes de doctorado, acoge a un gran número de pasantes en muchos niveles.
El laboratorio alberga un equipo de investigación de "Física reinventada" [10] [11] enteramente dedicado a innovar la forma en que se enseña la física moderna al público en general. En colaboración con diseñadores, museos y estudiantes, el equipo crea diferentes herramientas, como animaciones 3D, [12] gráficos científicos, [13] prácticas plegables [14] y proyectos sobre la física cuántica vista por los diseñadores, [15] que ayudan simplificar la comprensión de áreas complejas de la física. [11] "La 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 implicación en acciones de gran escala como:
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]
El laboratorio estuvo instalado en el edificio 210, construido para la Escuela Normal, hasta 1970. Luego, el LPS se trasladó al edificio 510 en la meseta de Moulon, que aún ocupa. En 1966, el laboratorio formaba parte del Centre de la Recherche Scientifique ( CNRS ).
Tres fundadores del laboratorio, junto con Pierre-Gilles, establecieron y desarrollaron allí tres líneas de investigación que todavía se presentan: establecer una relación entre las propiedades de los materiales y los problemas de la organización de la materia, unir experimentos con la teoría y desarrollar instrumentos físicos para responder a estas preguntas.
El físico francés Albert Fert recibió de manos del rey de Suecia la medalla y los diplomas del Premio Nobel de Física el 10 de diciembre de 2007. El premio fue 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: la espintrónica. [20]