Le Pico-Lab du CEMES

1. Le Pico-Lab du CEMES

2. 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)

3. Campus Gaston Dupouy Données financières • 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.

4. 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.

5. Campus Gaston DupouyEquipements 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€

6. 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€

7. CESAC Eco-Lab Avril 2010

8. Preparation de chantier : Septembre 2010

9. Démarrage Chantier: décembre 2010

10. Début reconstruction interieure: Mars 2011

13. …et l’extérieur

14. …… Pourquoi un Pico-Lab ?

15. Expériences, dispositifs et machines construits avec une précision picométrique (10 pm) Fils atomique de surface Molécule porte logique classique Fils moleculaire Additionneur 2 bits avec la retenue Circuit logique quantique

16. Interconnections en technologie planaire avec une précision atomique? 8 nm

17. Et la mécanique…? Engrenages?

18. 10 nm

19. 2 LT NC AFM 4-LT-UHV STM UHV-SEM 4 nm 2012 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,

20. DUF 2011 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 nm couplée 1 UHV NC-AFM + VT UHV STM + MBE

21. 1er et 2ieme étage (800 m2) du Pico-Lab - Atom-Tech. - Théorie, conception, simulation (molécule-machine, circuit atomique de surface)

22. Le Pico-Lab du CEMES ouverture Avril 2012