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LPS

Unité de Recherche Laboratoire de Physique du Solide

Les recherches du laboratoire de physique du solide (LPS) portent sur l’étude théorique et expérimentale des propriétés électroniques, optiques et structurelles des matériaux nano-structurés, des surfaces et des interfaces, en s’appuyant sur des expériences et des simulations numériques. Ces recherches interdisciplinaires s’intègrent dans plusieurs instituts de l’université de Namur NISM, NaXyS, PaTHs et utilisent les ressources de plusieurs plateformes technologiques PTCI, MorphIm, LOS. 

Membres permanents

Historique

Trois personnalités scientifiques éminentes, membres de la Classe des Sciences de l’Académie Royale de Belgique, sont à l’origine de la création du laboratoire de physique du solide : Amand Lucas, Jean-Pol Vigneron (†2013), Philippe Lambin. Pionniers de la physique des surfaces et des interfaces, leurs travaux ont essaimé dans plusieurs thèmes de recherche actuels du laboratoire, tel les nanostructures de carbone et les cristaux photoniques.

Thèmes de recherches

Nous étudions les structures photoniques naturelles, en lien avec l’évolution de certaines fonctions biologiques dans le monde du vivant (e.g. coloration structurale). Nous développons des applications bio-inspirées dans le domaine des matériaux et, en particulier, des dispositifs utilisant l’énergie solaire. Enfin, nous utilisons et développons des techniques optiques de caractérisation des matériaux pour les sciences du patrimoine, notamment dans le cadre de recherches transdisciplinaires sur les parchemins. 

 

Nous étudions les propriétés optiques et structurales des nanomatériaux et des matériaux 2D en nous basant sur des simulations numériques combinant les approches d’électrodynamique et de structure électronique. Notre objectif est d’expliquer et de prédire les propriétés des matériaux afin de répondre à des défis fondamentaux et appliqués.
Notre recherche se concentre autour de la modélisation des propriétés opto-électroniques et mécaniques des matériaux semiconducteurs organiques. La compréhension de ces propriétés permet d’établir un lien structure-propriété et des règles de design à l’échelle moléculaire permettant une amélioration des performances de ces matériaux.
 

Nous étudions des méthodes évolutives pour l’optimisation de systèmes optiques

Le développement de systèmes optiques implique en général une étape d’optimisation dans laquelle on recherche un jeu de paramètres conduisant à une efficacité maximale. La complexité de ces problèmes d’optimisation augmente exponentiellement avec le nombre de paramètres à déterminer. Nous avons développé des méthodes évolutives (algorithmes génétiques, PSO) pour résoudre plus efficacement ces problèmes d’optimisation.

 

Nous étudions les propriétés de systèmes photoniques divers et variés tels que les métamatériaux, les cristaux photoniques et les systèmes plasmoniques. Notre expertise consiste en l’utilisation et le développement de codes numériques en optique, couplés à des modèles combinant électrodynamique classique et quantique afin d’étudier des systèmes photoniques innovants et appliqués. Une attention particulière est portée aux développements du machine learning en photonique ainsi qu’aux applications tournées vers une « photonique verte ».

 

 

Nous étudions la synthèse par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) à pression atmosphérique et la caractérisation de matériaux de faible dimensionnalité, allant des matériaux carbonés comme les nanotubes ou le graphène à d'autres matériaux 2D comme le nitrure de bore (hBN) ou les dichalcogénures de métaux de transition  (MoS2, WSe2, etc…).