Le Pico-Lab du CEMES

CPER 2007-2013 : Campus Gaston Dupouy Des nanomatériaux aux nanosciences moléculaires

et aux picotechnologies Haute-Garonne, Toulouse, Campus J. Marvig - UPR CNRS (INP)

Développer les nanosciences en accédant aux très petites dimensions (subnanométrique, voire picométrique). Mettre au point des équipements originaux permettant de travailler la matière à cette échelle.

Se positionner sur un secteur particulièrement original : les nanosciences moléculaires et picotechnologies, secteur complémentaire des autres approches "nano" en France. Contribuer également à restructurer la physique de la matière condensée à Toulouse en intégrant le Laboratoire de Physique des Solides.

Responsable scientifique du projet : Christian JOACHIM

Laboratoire bénéficiaire du projet : UPR CNRS 8011, CEMES - Centre d’Elaboration de Matériaux et d’Etudes Structurales (MPPU)

Montant total retenu pour le projet : 8 710 k€ TTC, dont 4 330 k€ TTC d’équipements scientifiques et 4 380 k€ TTC d’opération immobilière.

• mars 2006 : soumission du projet au CNRS,

• avril 2006 : soutien du CNRS,

• octobre-novembre 2006 : réunions au conseil régional Midi-Pyrénées et à la communauté d’agglomération du Grand Toulouse, • décembre 2006 : confirmation par la direction du CNRS de l’enveloppe financière de négociation.

Campus Gaston Dupouy Données financières

Campus Gaston Dupouy

• mars 2007 : signature du CPER,

• d’avril à septembre 2007 : élaboration par les services de l’Etat et du conseil régional des conventions cadres, transmission des devis pour instruction complète,

• fin septembre 2007 : tour de table financier définitif pour bouclage de l’opération,

• de novembre 2007 à février 2008 : montage du dossier FEDER associé.

Equipements d’optique Total : 430 k€• Phononique femto/picoseconde : laser pulsé femtoseconde

MIRA/TSUNAMI :180 k€ • Spectro Raman ultra-lumineux : 150 k€ • Compléments et accessoires : 100 k€

Equipements pour nano-fabrication Pico-Lab Total : 1 210 k€

• Bâti évaporation, sputtering et aligneur optique : 700 k€• ICP-RIE (dispositifs de gravure physique) : 370 k€• Equipements divers (hotte, microscope) :140 k€

Campus Gaston DupouyEquipements

Campus Gaston DupouyEquipements

Equipements liés aux technologies atomiques (« Picotechnologies ») Total : 2 690 k€

• Système 4 pointes UHV-STM Omicron : 1 500 k€

• Usine en ultra-vide et salle propre (60 m2) : 600 k€

• Equipements de calcul : 200 k€

• Cryostat 20 mK, 7T (interconnexion graphène) : 250 k€

• Salle propre pour le nano-mouillage et le nano-packaging (20 m2) : 90 k€

• Microscopie à champ proche optique (LT-UHV) et salle propre 20 m2 : 400 k€

Total pour les équipements : 4 330 k€

CESAC Eco-Lab Avril 2010

Preparation de chantier : Septembre 2010

Démarrage Chantier: décembre 2010

Début reconstruction interieure: Mars 2011

…et l’extérieur

…… Pourquoi un Pico-Lab ?

Expériences, dispositifs et machines construits avec une précision picométrique (10 pm)

Fils atomique de surface

Fils moleculaire

Molécule porte logique classique

Circuit logique quantique

Additionneur 2 bits avec la retenue

Interconnections en technologie planaire avec une précision atomique?

8 nm

Engrenages?Et la mécanique…?

10 nm

7.5Å

4-LT-UHV STMUHV-SEM 4 nm 2012

2 LT NC AFM

Sous sol (300 m2) du Pico-Lab

- 1 LT-UHV-NC AFM, 1 UHV PSTM, 1 SNOM

- 1 machine 4 LT UHV-STM (précision 0.01 nm) couplé à UHV SEM 5 nm

- 1 UHV LT-STM,

RdC (600 m2) du Pico-Lab

UHV FIM

- Salle de nanofab. (100 (15 m2) 1000 (80 m2))Nanolitho, FIB

- Nano-packaging, nano-mouillage (100 m2)- Cryostat 100 mK, - DUF: machine UHV intercon. (10) précision 0.1 nmcouplée 1 UHV NC-AFM + VT UHV STM + MBE

DUF 2011

- Atom-Tech.- Théorie, conception, simulation (molécule-machine, circuit atomique de surface)

1er et 2ieme étage (800 m2) du Pico-Lab

7.5Å

Le Pico-Lab du CEMES ouverture Avril 2012