Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence (IM2NP)

Le Laboratoire possède un large spectre de compétences qui lui permet de relier de nombreux aspects fondamentaux aux applications dans les domaines des matériaux avancés, de l’électronique intégrée et des nanosciences. L’IM2NP est associé aux tutelles CNRS, Aix-Marseille Université (AMU) et Université de Toulon (UTLN) – Convention avec l’ISEN Yncréa Méditerranée (Ecole d’Ingénieurs des hautes technologies et du Numérique) de Toulon. L’unité intègre 3 laboratoires communs avec le CEA Cadarache (LIMMEX), STMicroelectronics (REER) et Naval Group LTSIM). Actuellement les activités du Laboratoire suivent 5 grandes directions exploratoires :

• Comprendre les Nanostructures : construire, voir et sonder
• Elaboration et modélisation de nanomatériaux fonctionnels et de nano-composants
• Transformation et croissance de matériaux à différentes échelles (du nm au mm)
• Environnements spécifiques : détection, caractérisation, traitement du signal et fiabilité
• Du dispositif émergent aux systèmes éco-énergétiques

Secteurs applicatifs clés : énergies (photovoltaïque, thermoélectricité, fission/fusion nucléaire), sécurité & défense (haute fiabilité, signal, furtivité), santé (E-santé), transport (aéronautique, spatial), communication (IOT, RFID), environnement (détection, catalyse)

Direction

• Directeur : Christophe GIRARDEAUX
• Directeurs Adjoints :Jean-Michel PORTAL et Marc BENDAHAN
• Directrice Déléguée pour les sites de Toulon : Patricia MERDY
• Directeur Administratif et Financier : Alain ESCODA

Composition du laboratoire

21 permanents du laboratoire IM2NP sont présents sur le site de l’Université de Toulon (UTLN).

Thématiques de recherche / équipes

Les activités de recherche à l’UTLN sont rattachées à quatre équipes des départements « EMONA – Elaboration et Modélisation pour les Nanotechnologies », « DETECT – Détection, Rayonnements et Fiabilité » et « ACSE – Analyse et Conception de Systèmes Electroniques ».

• Equipe NS2E - Nanostructures, Environnement, Energie :
  (1) Nanostructures plasmoniques et diffusion Raman exaltée : détermination des mécanismes d’exaltation de la diffusion Raman, en cherchant à différencier les contributions électromagnétique et chimique.
  (2) Processus de croissance et de structuration des matériaux par approche bio-inspirée et contrôle des interactions faibles : quels mécanismes gouvernent (a) les propriétés des briques élémentaires (cristallochimie, solutions solides, morphologie, taille…) et (b) les types d’assemblage (ordonné, fractal, orienté, architecture multi-échelle…).
  (3) Fluorescence, photoluminescence et photodégradation des solides et composés : substitutions chimiques, couplage plasmonique : Les systèmes choisis se rapportent à la détection et l’émission de rayonnements (oxydes dopés de W, Mo, P), l’analyse et la photodégradation de matières organiques naturelles ou anthropiques (nanoplastiques, polluants organiques tels que médicaments et pesticides), aux transferts photo-induits bioinspirés à partir de caroténoïdes.

• Equipe NSRE - Nano-Structure, Réactivité & Environnement :
  Les recherches menées au sein de l’équipe NSRE reposent principalement sur l’élaboration de matériaux nanostructurés fonctionnels pour des applications de détection, de transformation et de dégradation de polluants (gazeux et liquides) en sous-produits propres et/ou valorisables. Il s’agit de :
  (1) Mise en œuvre de matériaux innovants, Nanostructurés, hiérarchisés/auto-assemblés 3D, nano-structuration supportée. Elaboration de nanomatériaux de taille et morphologie contrôlée.
  (2) Caractérisations structurale et microstructrale avancées, électriques, optiques et physicochimiques.
  (3) Détection de gaz, photodégradation de polluants organique persistants (résidus de médicaments, colorants industriels), réduction du CO2 et oxydation du CH4 par photocatalyse solaire, dépollution des eaux usées.
  (4) Etude et compréhension des relations structures – propriétés – réactivité et mécanismes.

• Equipe STr - Signal et tracking : Filtrage adapté stochastique, traitement du signal dans les réseaux d’antenne, trajectographie et pistage, traitement d’image, analyse des signaux sous-marins, application au génie biomédical.

• Equipe CCSI - Conception de circuits et systèmes intégrés  : Sur site, l’équipe CCSI mène des activités sur l’intelligence artificielle embarquée (IAE), avec un volet ultra-faible consommation d’énergie (moins de 100 µW). L’originalité de notre approche consiste à mettre en œuvre des topologies de circuits électronique mixtes analogique-numérique pour réduire d’un facteur 100 les consommations liées aux tâches de traitement du signal IAE en acoustique embarquée. Une partie de l’activité est aussi centrée sur la conception de briques analogiques intelligentes intégrées CMOS sur silicium.

Soutien scientifique aux formations de masters

• Master Ingénierie des systèmes complexes parcours VISTA : (Vision-Signal-Trajectographie-Automatique), dédié au traitement du signal, à la trajectographie, au traitement de l’image et à l’électronique numérique.
• Master Ingénierie des systèmes complexes parcours Robotique et Objets Connectés ROC : Le parcours est dédié à la robotique et aux objets connectés.
• Master Chimie et Sciences des matériaux parcours Matériaux innovants, intelligents et durables (MIn3D) : Maîtriser les connaissances permettant de prévoir l’évolution des propriétés des matériaux au cours de vieillissement et concevoir des matériaux pour répondre à une exigence technologique et lui conférer des propriétés et fonctions spécifiques.

Appartenance à des réseaux / partenariats

L’IM2NP est membre du Groupement de Recherche (GDR) SOC2 : Domaine des systèmes matériels-logiciels intégrés micro-nano électroniques (System-On-Chip), des systèmes embarqués et des objets connectés. (https://www.gdr-soc.cnrs.fr/).

L’IM2NP est membre de :

• Du pôle de compétitivité Solutions Communicantes Sécurisées (SCS)
• Du pôle de compétitivité Mer Méditerranée (Pole MER)