A chaque nouvelle acTTTus, la parole est donnée à un lauréat des Trophées de la Valorisation de la Recherche 2020. Découvrez la tribune d’Arnaud Arbouet – Directeur de recherche CNRS – CEMES, lauréat du Trophée Partenariat remarquable 2020.
Directeur de recherche au CNRS, je travaille dans les domaines de la nano-optique et de la dynamique ultrarapide de nano-objets. Je m’intéresse à la façon dont un objet nanométrique interagit avec la lumière. J’utilise également la lumière pour sonder les propriétés mécaniques de ces objets. Les techniques utilisées reposent sur des impulsions lasers très courtes qui permettent de suivre de façon précise dans le temps des phénomènes qui se déroulent sur des durées de l’ordre de la femto- ou picoseconde (1 fs = 10-15 s). Toutefois, ces spectroscopies optiques souffrent d’une résolution spatiale limitée. A l’opposé, les microscopes électroniques en transmission (MET) permettent aujourd’hui d’observer des phénomènes à l’échelle atomique mais ils ont une résolution temporelle limitée.
La genèse du premier laboratoire commun entre le CNRS et une entreprise étrangère
Notre projet de développement d’un microscope électronique ultrarapide est né il y a une dizaine d’années de la volonté de combiner dans un même instrument la résolution spatiale des microscopes électroniques en transmission et la résolution temporelle des spectroscopies optiques ultrarapides. Un premier élément important de la genèse et de la réussite de ce projet a été la présence au sein du même laboratoire de compétences complémentaires dans les domaines de la MET et de la spectroscopie optique ultrarapide. Ainsi, nous avons porté ce projet à deux avec mon collègue Florent Houdellier, ingénieur de recherche au CEMES et expert des sources d’électrons. Après plusieurs années de travail, nous avons réussi à développer un prototype de source cohérente d’électrons ultra-rapide unique au monde basé sur un microscope d’ancienne génération de la société japonaise Hitachi High Technologies (HHT) puis nous avons breveté la technologie développée.
Une fois cette étape franchie, nous souhaitions poursuivre nos travaux sur un microscope plus moderne. De leur côté, les ingénieurs d’HHT souhaitaient également collaborer autour de cette nouvelle technologie. L’intérêt du groupe japonais pour cette invention était le fruit de relations débutées dès 2009 avec le CEMES autour d’un premier projet. Ce lien de confiance tissé aux cours des ans et la complémentarité scientifique et technologique entre notre laboratoire et HHT s’est matérialisé par la création au sein du CEMES du premier laboratoire commun entre le CNRS et une entreprise étrangère, le HC-IUMi (Hitachi-CNRS Infrastructure for Ultrafast Microscopy). Dans le cadre de cette structure, Hitachi met à disposition un microscope dernier cri et personnalisé sur lequel nous allons prochainement transférer notre prototype de source d’électrons ultrarapide et explorer le potentiel de cet instrument unique.
Une aventure scientifique et humaine exceptionnelle
Depuis son lancement, ce projet a été pour nous une aventure scientifique et humaine exceptionnelle. Scientifique bien sûr puisqu’il nous permet de disposer aujourd’hui d’un instrument unique au monde pour réaliser nos recherches. C’est cependant l’aspect humain probablement le plus important car ce projet mobilise au laboratoire et au CNRS un grand nombre de personnes qui nous aident et nous font confiance depuis de nombreuses années. Il nous permet aussi de côtoyer les experts de très haut niveau travaillant au sein d’Hitachi et constitue une opportunité unique de découvrir un environnement professionnel très différent et une culture passionnante.