Prix et distinctions
Sur cette page, nous présentons quelques-uns des scientifiques primés, célèbres ou moins célèbres, qui ont travaillé à l'ILL ou collaboré avec lui au fil des années. Cette liste n'est en aucun cas exhaustive, mais elle devrait vous donner une idée de la richesse considérable des recherches pionnières auxquelles l'ILL et ses neutrons ont contribué.
A. Filhol.
Anton Zeilinger a obtenu un doctorat de l'Université de Vienne en 1971 pour ses travaux sur la « dépolarisation neutronique dans des monocristaux de dysprosium », sous la direction de Helmut Rauch. De 1974 à 1989, il a travaillé à mi-temps comme chercheur invité à l'ILL, où il a mené diverses expériences visant à tester les prédictions fondamentales de la mécanique quantique. C'est là que Rauch et Zeilinger sont parvenus à observer directement la superposition de spin des fermions, mesurée sur la station d'interférométrie neutronique S18. Au cours de la même période, ils ont également démontré le changement de signe de la fonction d'onde des fermions lors d'une rotation de 360 degrés. Ces expériences remarquables ont marqué le début d'une longue série d'expériences quantiques menées sur l'instrument S18, qui se poursuit encore aujourd'hui.
Après avoir séjourné comme chercheur invité au Massachusetts Institute of Technology (MIT), Anton Zeilinger a occupé des postes à la TU Wien (Autriche), à la TU München (Allemagne) et à l'Université d'Innsbruck (Autriche). Durant cette période, il a appliqué le concept d'interférométrie neutronique aux neutrons très froids, cherchant à gagner en sensibilité grâce à une longueur d'onde bien plus grande, et à tirer parti d'effets systématiques différents de ceux observés en interférométrie neutronique sur cristal parfait à S18. Ces expériences ont été menées sur l'installation à neutrons ultra-froids et très froids PF2. À cette fin, la ligne de faisceau PF2/VCN a été entièrement reconstruite et équipée. Ces travaux ont conduit à une mesure précise du déphasage gravitationnel des paquets d'ondes de neutrons, ainsi qu'à la démonstration expérimentale de l'effet Aharonov-Bohm scalaire pour le neutron.
Les recherches d'Anton Zeilinger se sont ensuite orientées vers des expériences utilisant principalement des photons. La liste de ses contributions scientifiques marquantes est longue : elle va de la démonstration de la téléportation quantique d'un photon au développement de techniques d'intrication quantique et de téléportation d'états quantiques, en passant par d'importantes contributions aux technologies de l'information quantique et à la cryptographie quantique, ainsi que des expériences d'interférométrie d'ondes de matière similaires à celles menées avec des neutrons, mais utilisant cette fois des atomes, voire des fullerènes.
Les travaux d'Anton Zeilinger sur les neutrons sont également décrits ici : https://en.wikipedia.org/wiki/Anton_Zeilinger#Neutron_interferometry
Publications de Zeilinger en lien avec l'ILL
1- Van Der Zouw G., Weber M., Felber J., Gähler R., Geltenbort P., Zeilinger A. "Aharonov-Bohm and gravity experiments with the very-cold-neutron interferometer" (2000) Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 440, 568-574 . DOI: 10.1016/S0168-9002(99)01038-4
2- Raum K., Weber M., Gähler R., Zeilinger A. "Gravity and inertia in neutron crystal optics and VCN interferometry" (1996) J. Phys. Soc. Japan 65 Suppl. A, 277-280.
3- Tschernitz M., Gähler R., Mampe W., Schillinger B., Zeilinger A. "Precision measurements of single slit diffraction with very cold neutrons" (1992) Physics Letters A 164, 365-368 . DOI: 10.1016/0375-9601(92)90097-6
4- Eder K., Gruber M., Zeilinger A., Gähler R., Mampe W. "Diffraction of very cold neutrons at phase gratings" (1991) Physica B 172, 329-338. DOI: 10.1016/0921-4526(91)90451-J
5- Chattopadhyay T., Zeilinger A., Wacenovsky M., Weber H.W., Hyun O.B., Finnemore D.K. "Search for magnetic ordering of Tm moments in TmBa2Cu3O7-delta down to 90mK" (1990) Solid State Commun 73, 721-723. DOI: 10.1016/0038-1098(90)90561-O
6- Laggner P., Netzer F., Rauch H., Reiter W., Skalicki P., Vogl G., Weinzierl P., Zeilinger A. "Future scientific use of european neutron and photon sources" (1990) In: "Symposium" - Krems, Austria, 1990-09-24/26
7- Eder K., Gruber M., Zeilinger A., Gähler R., Mampe W., Drexel W. "The new very-cold-neutron optics facility at ILL" (1989) Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 284, 171-175. DOI: 10.1016/0168-9002(89)90273-8
8- Gruber M., Eder K., Zeilinger A., Gähler R., Mampe W. "A phase-grating interferometer for very cold neutrons" (1989) Phys. Lett. A 140, 363-367. DOI: 10.1016/0375-9601(89)90068-6
9- Zeilinger A., Gähler R., Shull C.G., Treimer W., Mampe W. "Single- and double-slit diffraction of neutrons" (1988) Rev. Mod. Phys. 60, 1067-1073. DOI: 10.1103/RevModPhys.60.1067
10- Klein A.G., Zeilinger A. "Wave optics with cold neutrons" (1984) J. phys., Colloq. 45, C3/239-C3/242. DOI: 10.1051/jphyscol:1984340
11- Badurek G., Rauch H., Summhammer J., Kischko U., Zeilinger A. "Direct verification of the quantum spin-state superposition law" (1983) J. Phys. A 16, 1133-1139. DOI: 10.1088/0305-4470/16/6/008
12- Summhammer J., Badurek G., Rauch H., Kischko U., Zeilinger A. "Direct observation of fermion spin superposition by neutron interferometry" (1983) Physical Review A 27, 2523-2532. DOI: 10.1103/PhysRevA.27.2523
13- Zeilinger A., Gähler R., Shull C.G., Treimer W. "Experimental status and recent results of neutron interference optics" (1982) AIP Conference Proceedings 89, 93-99. DOI: 10.1063/1.33670
14- Gähler R., Klein A.G., Zeilinger A. "Neutron optical tests of nonlinear wave mechanics" (1981) Phys. Rev. A 23, 1611-1617. DOI: 10.1103/PhysRevA.23.1611
15- Klein A.G., Opat G.I., Cimmino A., Zeilinger A., Treimer W., Gähler R. "Neutron propagation in moving matter: The Fizeau experiment with massive particles" (1981) Phys. Rev. Lett.. 46, 1551-1554. DOI: 10.1103/PhysRevLett.46.1551
16- Badurek G., Rauch H., Zeilinger A. "Dynamic concepts in neutron polarization" (1980) Z Phy. B 38, 303-311. DOI: 10.1007/BF01315322
17- Badurek G., Rauch H., Zeilinger A. "Neutron phase-echo concept and a proposal for a dynamical neutron polarisation method" (1980) Lect. Notes Phys. 128, 136-147. DOI: 10.1007/3-540-10004-0_27
18- Rauch H., Seidl E., Zeilinger A., Bauspiess W., Bonse U. "Hydrogen detection in metals by neutron interferometry" (1978) Journal of Applied Physics 49, 2731-2734. DOI: 10.1063/1.325195
19- Badurek G., Rauch H., Zeilinger A., Bauspiess W., Bonse U. "Measurements of neutron interference and polarization effects caused by nuclear and magnetic interaction" (1976) Phys. Lett. A 56, 244-246. DOI: 10.1016/0375-9601(76)90293-0
20- Badurek G., Rauch H., Zeilinger A., Bauspiess W., Bonse U. "Phase-shift and spin-rotation phenomena in neutron interferometry" (1976) Phys. Rev. D 14, 1177-1181. DOI: 10.1103/PhysRevD.14.1177
21- Rauch H., Badurek G., Bauspiess W., Bonse U., Zeilinger A. "Determination of scattering lenghts and magnetic spin rotations by neutron interferometry" (1976) ERDA Energy Research Abstracts 1027-1041.
22- Rauch H., Zeilinger A., Badurek G., Wilfing A., Bauspiess W., Bonse U. "Verification of coherent spinor rotation of fermions" (1975) Phys. Lett. A 54, 425-427. DOI: 10.1016/0375-9601(75)90798-7
F. Duncan M. Haldane
Prix Nobel de physique 2016 (partagé avec D. J. Thouless et M. Kosterlitz)
Duncan Haldane a reçu ce prix pour ses travaux expliquant les propriétés des chaînes unidimensionnelles d'aimants atomiques et des semi-conducteurs bidimensionnels. Il a travaillé comme chercheur post-doctorant au sein du groupe Théorie de l'ILL de 1977 à 1981, où il a publié 14 articles. C'est durant cette période qu'il a commencé à développer ses travaux fondateurs sur les liquides quantiques unidimensionnels et les chaînes de spins. Depuis, la science neutronique a joué un rôle majeur dans l'étude expérimentale de ces systèmes, et 20 publications de l'ILL comportent les termes « gap de Haldane » ou « conjecture de Haldane » dans leur titre.
Publications de Haldane en lien avec l'ILL
1- Vannimenus J., Kirkpatrick S., Haldane F.D.M., Jayaprakash C. "Ground-state morphology of random frustrated XY systems" (1989) Physical Review B 39, 4634-4643. DOI: 10.1088/0305-4470/15/2/021
2- Haldane F.D.M. "Effective harmonic-fluid approach to low-energy properties of one-dimensional quantum fluids" (1982) Physical Review Letters 48, 1840-1843. DOI: 10.1103/PhysRevLett.47.1840
3- Haldane F.D.M. "Quantum fluid ground state of the sine-Gordon model with finite soliton density: Exact results" (1982) Journal of Physics A 15, 507-525. DOI: 10.1088/0305-4470/15/2/021
4- Haldane F.D.M. "'Luttinger liquid theory' of 1-D quantum fluids: I.Properties of the Luttinger model and their extension to general 1D interacting spinless Fermi gas" (1981) Journal of Physics C 14, 2585-2609. DOI: 10.1088/0022-3719/14/19/010
5- Haldane F.D.M. "Demonstration of the 'Luttinger liquid' character of Bethe-ansatz-soluble models of 1-D quantum fluids" (1981) Physics Letters A 81, 153-155. DOI: 10.1016/0375-9601(81)90049-9
6- Haldane F.D.M. "Itinerant magnetism approach for understanding one-dimensional antiferromagnets" (1981) Springer Series in Solid-State Sciences 150-162. DOI: 10.1007/978-3-642-81639-0_17
7- Haldane F.D.M. "Scaling approach to impurity configurational fluctuations in metals" (1981) In: "Valence Fluctuations In Solids", Falicov L.M. (Eds.)Hanke W. (Eds.) Maple M.B. (Eds.)(North Holland Publishing Company), pp.153-127.
8- Haldane F.D.M., Villain J. (1981) "Commensurate-incommensurate transitions of physisorbed films on anisotropic substrates" (1981) Journal de Physique 42, 1673-1690. DOI: 10.1051/jphys:0198100420120167300
9- Licciardello D.C., Stein D.L., Haldane F.D.M. "Excitations and metastability in amorphous semiconductors" (1981) Philosophical Magazine B 43, 189-201. DOI: 10.1080/13642818108221894
10- Haldane F.D.M. "'Solidification' in a soluble model of bosons on a one-dimensional lattice : the 'boson-hubbard chain'" (1980) Physics Letters A 80, 281-283. DOI: 10.1016/0375-9601(80)90022-5
11- Haldane F.D.M. "General relation of correlation exponents and spectral properties of one-dimensional Fermi systems:Application to the anisotropic S=1/2 Heisenberg chain" (1980) Physical Review Letters 45, 1358-1362. DOI: 10.1103/PhysRevLett.45.1358
12- Haldane F.D.M. "Coupling between charge and spin degrees of freedom in the one-dimensional Fermi gas with backscattering" (1979) Journal of Physics C 12, 4791-4799. DOI: 10.1088/0022-3719/12/22/020
13- Haldane F.D.M. "Theory of the atomic limit of the Anderson model: I.Perturbation expansions re-examined" (1978) Journal of Physics C 11, 5015-5034. DOI: 10.1088/0022-3719/11/24/030
14- Haldane F.D.M. "Scaling theory of the asymmetric Anderson model" (1977) Physical Review Letters 40, 416-419. DOI: 10.1103/PhysRevLett.40.416
Ada Yonath et Venkatraman Ramakrishnan
Prix Nobel de chimie 2009 (partagé avec T. Steitz)
Ada Yonath, Venky Ramakrishnan et Thomas A. Steitz ont reçu le prix Nobel de chimie pour avoir résolu la structure du ribosome à haute résolution par cristallographie aux rayons X.
L'ILL a contribué, dans une certaine mesure, à cette réussite : des structures à basse résolution du ribosome, ou de parties de celui-ci [1,2,3], obtenues à l'aide de neutrons, ont en effet été utilisées en parallèle des premiers travaux réalisés par rayons X. Les mesures neutroniques ont été effectuées sur les instruments DB21 (diffraction de neutrons à basse résolution, aujourd'hui démantelé) et D22 (diffusion de neutrons aux petits angles).
Par ailleurs, la dynamique des changements conformationnels du ribosome jouant un rôle clé dans son activité biologique, A. Yonath et ses collaborateurs ont également étudié cet aspect à l'aide de mesures neutroniques par temps de vol sur les instruments IN5 et IN16 [4].
Publications de Yonath et Ramakrishnan en lien avec l'ILL
1- Roth M., Pebay-Peyroula E., Zaytzev-Bashan A., Volkmann N., Berkovitch-Yellin Z., Agmon I., Franceschi F., Lewit-Bentley A., Yonath A. "On low-resolution phasing of neutron diffraction data collected from ribosomal crystals" In: "Biological Structure and Dynamics - Proceedings of the Ninth Conversation", Sarma R.H. (Eds.)Sarma M.H. (Eds.)(Adenine Press, 1996) pp.15-24.
2- Moore P.B, Engleman D.M., Langer J.A., Ramakrishnan V.R., Schindler D.G., Schoenborn B.P., Sillers I.Y. and Yakubi S (1984) in "Neutrons in Biology", B.P. Schoenborn, Ed. Plenum Press, New-York.
3- M. S. Capel, D.M. Engelman, B.R. Freeborn, M.K. Jeldgaard, J. A. Langer, V. Ramakrishnan, G. Schindler, D.K. Schneider, B.P. Schoenborn, I.-Y. Sillers, S. Yabuki And P. B. Moore, "A Complete Mapping of the Proteins in the Small Ribosomal Subunit of Escherichia coli", (1987) Science, 238, 1403-1406, DOI: 10.1126/science.3317832
4- Zaccaï G., Natali F., Peters J., Rihova M., Zimmerman E., Ollivier J., Combet J., Maurel M.C., Bashan A., Yonath A., "The fluctuating ribosome: Thermal molecular dynamics characterized by neutron scattering", Scientific Reports 6, 37138-1-37138-7 (2016)
Clifford G. Shull
Prix Nobel de physique 1994 (partagé avec B. N. Brockhouse
Clifford Glenwood Shull a reçu le prix Nobel, aux côtés de Bertram Brockhouse, pour ses travaux pionniers sur le développement de la diffusion de neutrons au Oak Ridge National Laboratory, bien avant la création de l'Institut Laue-Langevin (ILL). La principale collaboration de Shull avec l'ILL s'est déroulée entre 1982 et 1988. Les prédictions de la mécanique quantique pour la diffraction des ondes de matière revêtent une importance capitale pour la physique dans son ensemble. Shull s'est ainsi étroitement impliqué dans une série d'expériences de diffraction de très haute précision utilisant des neutrons très froids (VCN), et dans la comparaison des résultats obtenus avec les prédictions théoriques. Les mesures ont été réalisées sur le faisceau H18 de l'ILL et ont confirmé l'exactitude de ces prédictions [1].
Son co-auteur, Roland Gähler, se souvient de lui comme « l'expérimentateur le plus impressionnant que j'aie jamais rencontré. Il donnait l'impression de disposer d'un temps infini pour tout mesurer, et c'est justement en prenant son temps qu'il finissait par être plus rapide que tous les autres, car il n'avait besoin de tout faire qu'une seule fois. » [2]
Publications de Shull en lien avec l'ILL
1- Zeilinger A., Gähler R., Shull C.G., Treimer W., Mampe W. "Single- and double-slit diffraction of neutrons.", Reviews of Modern Physics 60, 1067-1073 (1988)
DOI: 10.1103/RevModPhys.60.1067
2- Roland Gähler, private communication, 18 July 2022.
Georges Charpak
Prix Nobel de physique 1992
Georges Charpak a reçu le prix Nobel de physique pour son invention de la chambre proportionnelle multifils, qui a rendu possibles plusieurs découvertes majeures en physique des particules, notamment l'observation des bosons W et Z. Une MWPC fonctionne en mode proportionnel. Au même moment, une équipe du CEA-CENG (DN et LETI) développait un compteur multifils fonctionnant en mode ionisation. Ce détecteur affichait des performances inférieures à celles de la MWPC, notamment en termes d'efficacité de détection et de capacité de comptage. Aux premiers stades de ce travail de développement (dans les années 1970), les équipes de l'ILL et du LETI (CEA-CENG) ont donc collaboré avec Charpak sur la MWPC [1]. Pendant une dizaine d'années, Charpak a également été expert pour l'ILL sur des projets de détecteurs de neutrons.
Publications de Charpak en lien avec l'ILL
1- Melchart G., Charpak G., Sauli F., Petersen G., Jacobe J. "The multistep avalanche chamber as a detector for thermal neutrons" (1981) Nuclear Instruments and Methods 186, 613-620. DOI: dx.doi.org/10.1016/0029-554X(81)90244-5
Pierre Gilles de Gennes
Prix Nobel de physique 1991
L'une des grandes réussites de Pierre-Gilles de Gennes (Université d'Orsay, France) est son célèbre modèle de « reptation » [1], qui décrit le mouvement serpentin d'une chaîne polymère au sein d'un « enchevêtrement » de chaînes polymères voisines. La première confirmation expérimentale de ce modèle a été apportée en 1990 par des expériences d'écho de spin de neutrons (NSE) menées sur l'instrument IN11 de l'ILL [2]. Cela s'explique par le fait que le mouvement de reptation des molécules longues est si lent qu'à l'époque, seule la spectrométrie NSE était capable de l'observer. Plus tard, sur la base d'observations NSE du mouvement d'une molécule unique au sein d'un polymère fondu [3], le modèle initial a été affiné afin de mieux rendre compte des mécanismes limitant le confinement topologique des chaînes dans les polymères fondus.
de Gennes ILL-related papers
Publications de "de Gennes" en lien avec l'ILL
1- P. G. DeGennes, J. Physique France 42, 735 (1981). DOI: 10.1051/jphys:01981004205073500.
2- D. Richter, B. Farago, L. J. Fetters, J. S. Huang, B. Ewen, and C. Lartigue (1990) Phys. Rev. Lett. 64, 1389-1392. DOI: 10.1103/PhysRevLett.64.1389
3- A. Wischnewski, M. Monkenbusch, L. Willner, D. Richter, A. E. Likhtman, T. C. B. McLeish, and B. Farago (2002) Phys. Rev. Lett. 88, 058301. DOI: 10.1103/PhysRevLett.88.058301.
Wolfgang Paul
Prix Nobel de physique 1989 (partagé avec N. F. Ramsey et H. G. Dehmelt)
Wolfgang Paul (Université de Bonn et CERN) a reçu le prix Nobel de physique 1989 (conjointement avec Norman Ramsey) pour l'invention des « pièges de Paul », ou « pièges à ions », fondés sur l'utilisation d'un champ électrique quadripolaire pour confiner des particules chargées dans un petit volume.
Paul a eu l'idée d'étendre son principe de piégeage au neutron, particule électriquement neutre mais dotée d'un moment dipolaire magnétique. Ses travaux peuvent être résumés ainsi [1] :
« Dans ce cas, ce sont des champs sextupolaires, et non quadripolaires, qui étaient nécessaires pour agir sur le moment magnétique du neutron. Il construisit un tel piège, NESTOR [2], qui fut installé sur un faisceau de neutrons à l'Institut Laue-Langevin, à Grenoble. Paul, avec une petite équipe de Bonn incluant ses deux fils Stephan et Lorenz, tous deux physiciens, réalisa une mesure de précision de la durée de vie des neutrons libres en propagation [3,4] et détermina sa masse gravitationnelle en observant la chute des neutrons à l'intérieur du piège. Connaître la durée de vie exacte du neutron est pertinent pour la physique des particules, notamment pour les tests de précision du modèle standard, ainsi que pour l'astrophysique, car elle régit le quasi-équilibre entre protons et neutrons durant la phase primordiale de la nucléosynthèse. L'expérience fut réalisée en 1989 et donna lieu à la mesure la plus précise, à l'époque, de la durée de vie du neutron. »
SuperSUN, une nouvelle source de neutrons ultra-froids (UCN), est en cours de construction (2022) à l'ILL ; elle exploite un piège magnétique sextupolaire hérité des travaux pionniers de Wolfgang Paul et de ses collaborateurs.
Publications de Paul en lien avec l'ILL
1- <https://www.mediatheque.lindau-nobel.org/research-profile/laureate-paul>
2- Kuegler K.J., Paul W., Trinks U. - "Properties of straight and curved neutron guide tubes" (1980) Zeitschrift für Physik B 39, 361-370. DOI: 10.1016/0168-9002(85)90266-9
3- Kuegler K.J., Moritz K., Paul W., Trinks U. - "NESTOR: a magnetic storage ring for slow neutrons" Nucl. Instrum. Methods 228, 240-258 (1985). DOI: 10.1016/0168-9002(85)90266-9
4- Paul W., Anton F., Paul L., Paul S., Mampe W. - "Measurement of the neutron lifetime in a magnetic storage ring." Z. Phys. C - Particles and Fields C 45, 25-30 (1989). DOI: 10.1007/BF01556667
5- Anton F., Paul W., Mampe W., Paul L., Paul S. - "Measurement of the neutron lifetime by magnetic storage of free neutrons", Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. A 284, 101-107 (1989). DOI: 10.1016/0168-9002(89)90258-1
Norman Ramsey
Prix Nobel de physique 1989 (partagé avec W. Paul et H. G. Dehmelt)
Norman Ramsey a collaboré avec l'ILL de 1973 à environ 1990. Avec ses collaborateurs, il a mené des travaux impressionnants en tirant parti du flux élevé de neutrons offert par le réacteur de l'ILL, ce qui a joué un rôle majeur dans le succès et le développement des expériences avec des neutrons froids et ultra-froids (UCN) au RHF. Historiquement, les expériences de Ramsey avec les neutrons ont débuté à l'Oak Ridge National Laboratory. Elles ont été transférées à l'ILL afin de tirer parti des flux plus élevés disponibles sur place : le tube de faisceau H18, PN5 (tube de faisceau IH3), la première source UCN de l'ILL, puis la « turbine de Steyerl », encore plus puissante (PF2). Un aspect célèbre des travaux de Ramsey est la recherche du moment dipolaire électrique du neutron (nEDM), qui reste aujourd'hui l'une des principales applications de la célèbre « technique de Ramsey » (méthode des champs oscillants séparés), pour laquelle il a reçu le prix Nobel en 1989. Une valeur non nulle du nEDM violerait l'invariance par renversement du temps, ce qui aiderait à comprendre l'asymétrie matière-antimatière apparente de notre univers. La recherche d'un moment dipolaire électrique du neutron se poursuit encore aujourd'hui, notamment avec l'expérience panEDM, actuellement en construction sur SuperSUN, une nouvelle source UCN de pointe. Ramsey et ses collaborateurs ont également mesuré le moment magnétique du neutron avec une grande précision, résultat d'une importance capitale pour l'ensemble de la physique et des techniques neutroniques impliquant le magnétisme. La contribution de Ramsey à l'observation de la rotation de spin du neutron violant la parité constitue un autre exemple du large éventail d'expériences de physique fondamentale auxquelles il a participé.
Deux collaborateurs de Ramsey (Geoffrey Greene et Bob Golub) nous ont livré leurs souvenirs du travail effectué à ses côtés à l'ILL.
Deux des doctorants de Ramsey ont reçu de prestigieuses distinctions pour des travaux incluant des recherches menées durant leur séjour à l'ILL.
2020 - Geoffrey Greene a reçu le prestigieux prix Bonner de l'APS. « La vie de Geoff Greene est indissociable de celle du neutron. » Il a travaillé à l'ILL avec Ramsey à partir de 1975 (moment magnétique du neutron, recherche du moment dipolaire électrique du neutron). Au milieu des années 1980, il a collaboré (en tant que membre du groupe du NIST autour de Dick Deslattes) avec H. Börner, E. Kessler et S. Dewey à l'installation, à l'ILL, du spectromètre à double cristal GAMS4 (aujourd'hui démantelé) et à ses premières mesures. Il a cessé de participer activement à la recherche à l'ILL en 1995.
2021 - Blayne Heckel a reçu le Breakthrough Prize en physique fondamentale. Il a travaillé à l'ILL avec Ramsey de 1980 à 1983 sur l'instrument S43 (guide de neutrons H142) et a collaboré avec l'ILL jusqu'en 2014.
Publications de Ramsey en lien avec l'ILL
1- Ramsey N.F. "Electric dipole moment of the neutron" (1990) Annual Review of Nuclear and Particle Science 40, 1-14. DOI: 10.1146/annurev.ns.40.120190.000245
2- Smith K.F., Crampin N., Pendlebury J.M., Richardson D.J., Shiers D., Green K., Kilvington A.I., Moir J., Prosper H.B., Thompson D., Ramsey N.F., Heckel B.R., Lamoreaux S.K., Ageron P., Mampe W., Steyerl A. "A search for the electric dipole moment of the neutron" (1990) Physics Letters B 234, 191-196. DOI: 10.1016/0370-2693(90)92027-G
3- Ramsey N.F. "The electric dipole moment of the neutron" (1988) Physica Scripta T22, 140-143. DOI: https://doi.org/10.1088/0031-8949/1988/T22/021
4- Ramsey N.F. "Search for a neutron electric dipole moment" (1986) In: "Weak and electromagnetic interactions in nuclei", Klapdor H.V. (Eds.)(Springer Verlag) pp.861-865. DOI: 10.1007/978-3-642-71689-8_171
5- Ramsey N.F. "Neutron magnetic resonance" (1985) Annales de Physique 10, 945-953. DOI: anphys_1985__10_6_945_0.html
6- Heckel B., Forte M., Ramsey N.F., Greene G.L., Green K., Byrne J., Pendlebury J.M. "Parity non-conserving neutron spin rotation" (1984) Journal de Physique. Colloques 45, C3/89-C3/92. DOI: 10.1051/jphyscol:1984318
7- Heckel B., Forte M., Schaerpf O., Green K., Greene G.L., Ramsey N.F., Byrne J., Pendlebury J.M. "Measurement of parity nonconserving neutron spin rotation in lanthanum" (1984) Physical Review C 29, 2389-2391. DOI: 10.1103/PhysRevC.29.2389
8- Pendlebury J.M., Smith K.F., Golub R., Byrne J., McComb T.J.L., Sumner T.J., Burnett S.M., Taylor A.R., Heckel B., Ramsey N.F., Green K., Morse J., Kilvington A.I., Baker C.A., Clark S.A., Mampe W., Ageron P., Miranda R. "Search for a neutron electric dipole moment" (1984) Physics Letters B 136, 327-330. DOI: 10.1016/0370-2693(84)92013-6
9- Greene G.L., Ramsey N.F., Mampe W., Pendlebury J.M., Smith K., Dress W.B., Miller P.D., Perrin P. "An improved derived value for the neutron magnetic moment in nuclear magnetons" (1982) Metrologia 18, 93. DOI: 10.1088/0026-1394/18/2/005
10- Heckel B., Ramsey N.F., Green K., Greene G.L., Gähler R., Schaerpf O., Forte F., Dress W.B., Miller P.D., Golub R., Byrne J., Pendlebury J.M. "A measurement of parity non-conserving neutron spin rotation in lead and tin" (1982) Physics Letters B 119, 298-302. DOI: 10.1016/0370-2693(82)90674-8
11- Ramsey N.F. "Electric-dipole moments of elementary particles" (1982) Reports on Progress in Physics 45, 95-113. DOI: 10.1088/0034-4885/45/1/003
12- Forte M., Heckel B.R., Ramsey N.F., Green K., Greene G.L., Byrne J., Pendlebury J.M. "First measurement of parity-nonconserving neutron spin-echo rotation: The tin isotopes" (1981) Physical Review Letters 45, 2088-2092. DOI: 10.1103/PhysRevLett.45.2088
13- Greene G.L., Ramsey N.F., Mampe W., Pendlebury J.M., Smith K., Dress W.B., Miller P.D., Perrin P. "Measurement of the neutron magnetic moment" (1979) Physical Review D 20, 2139-2153. DOI: 10.1103/PhysRevD.20.2139
14- Ramsey N.F. "Dipole moments and spin rotations of the neutron" (1978) Physics Reports 43, 409-421. DOI: 10.1016/0370-1573(78)90179-5
15- Dress W.B., Miller P.D., Pendlebury J.M., Perrin P., Ramsey N.F. "Search for an electric dipole moment of the neutron" (1977) Physical Review D 15, 9-21. DOI: 10.1103/PhysRevD.15.9
16- Greene G.L., Ramsey N.F., Mampe W., Pendlebury J.M., Smith K., Dress W.D., Miller P.D., Perrin P. "A new measurement of the magnetic moment of the neutron" (1977) Physics Letters B 71, 297-300. DOI: 10.1016/0370-2693(77)90220-9
17- Dress W.B., Miller P.D., Ramsey N.F. "Improved upper limit for the electric dipole moment of the neutron" (1973) Physical Review D 7, 3147-3149. DOI: 10.1103/PhysRevD.7.3147
Rudolf Ludwig Mössbauer
Prix Nobel de physique 1961 (partagé avec R. Hofstadter) ; prix Röntgen 1961.
Rudolf Ludwig Mössbauer est surtout connu pour sa découverte, en 1957, de la fluorescence de résonance nucléaire sans recul, appelée « effet Mössbauer », qui constitue le fondement de la spectroscopie Mössbauer — une technique d'une sensibilité unique aux changements subtils de l'environnement chimique de certains noyaux dans les solides.
Il a été Directeur de l'ILL de 1972 à 1977, avant de se consacrer par la suite à des expériences de physique des particules. Il a par exemple fait partie de l'équipe qui a mesuré pour la première fois un écart négatif dans le taux de production d'antineutrinos issus des réacteurs [1], aujourd'hui connu sous le nom d'« anomalie des antineutrinos de réacteur ». L'étude de ce phénomène a culminé, près de quatre décennies plus tard, dans la recherche d'un neutrino stérile menée avec l'expérience STEREO à l'ILL [2]. Mössbauer a également participé à la recherche de l'axion [3], une quête qui se poursuit encore aujourd'hui à l'ILL comme dans d'autres laboratoire
Publications de Mössbauer en lien avec l'ILL
1- "Search for neutrino oscillations at a fission reactor" Kwon H., Boehm F., Hahn A.A., Henrikson H.E., Vuilleumier J.L., Cavaignac J.F., Koang D.H., Vignon B., Feilitzsch F.V., Moessbauer R.L. (1981) Physical Review D 24, 1097-1111. DOI: 10.1103/PhysRevD.24.1097
2- "Joint measurement of the 235U antineutrino spectrum by PROSPECT and STEREO", H. Almazán et al. (2022) Phys. Rev. Lett. 128, 081802. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.081802
3- "An experimental limit on production of axions in a fission reactor", Vuilleumier J.L., Boehm F., Hahn A.A., Kwon H., Feilitzsch F.V., Moessbauer R.L. (1981) Physics Letters B 101, 341-343.
| Some current and former ILL scientists who have been awarded scientific prizes |
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Lauréats
Photos
Juan Rodríguez-Carvajal
Ayant travaillé à l'ILL, puis au LLB, puis de nouveau à l'ILL, Juan a consacré, et consacre toujours, l'essentiel de ses recherches au développement de logiciels pour la diffraction de rayons X et de neutrons, comme sa célèbre suite FullProf. Juan compte à son actif une liste impressionnante d'articles sur les systèmes d'électrons fortement corrélés, tels que les oxydes et les intermétalliques, présentant des propriétés structurales et magnétiques inédites (ordre magnétique exotique, ordre de charge, transitions métal-isolant, multiferroïques, etc.), dont beaucoup à fort facteur d'impact. Il est l'auteur de l'article le plus cité de l'ILL : « Recent Advances in Magnetic Structure Determination by Neutron Powder Diffraction », Physica B 192, 55-69 (1993). DOI : 10.1016/0921-4526(93)90108-I
2008 – Le prix EPDIC du diffractionniste distingué a été décerné à Juan pour « des résultats remarquables et/ou des contributions importantes et continues au domaine de la diffraction sur poudre ». DOI : 10.1524/zksu.2009.0078
2011 – Juan a reçu le prix Barrett de la Denver X-ray Conference pour « ses contributions exceptionnelles à la diffraction sur poudre ».
2025 – Médaille d'or du Groupe spécialisé de cristallographie et de croissance cristalline (Ge3C, Madrid, 2025), « en reconnaissance d'une carrière exceptionnelle et dévouée dans le domaine de la cristallographie ».
2025 – Prix Walter Hälg de l'ENSA pour « ses contributions majeures à la science neutronique à travers le développement de FullProf, largement utilisé pour l'analyse Rietveld des données de diffraction sur poudre dans les études cristallographiques et magnétiques, ainsi que pour ses efforts continus visant à faire progresser le logiciel en étroite collaboration avec sa communauté d'utilisateurs ».
Iurii Kibalin
Iurii a rejoint l'Institut Laue-Langevin (ILL) en 2023 en tant que responsable du diffractomètre D10+. Durant son séjour à l'ILL, il a développé PyColl5, un outil logiciel convivial conçu pour la visualisation et l'analyse des données expérimentales collectées sur les diffractomètres monocristal de l'ILL, notamment D10+, D9 et D23.
En parallèle, il a pris part à des expériences sur les diffractomètres D20 et D1B afin de faire progresser l'analyse des données de diffraction de neutrons polarisés pour la caractérisation de l'anisotropie magnétique locale. Ce travail s'appuie sur son développement antérieur du logiciel CrysPy, créé à l'origine au Laboratoire Léon Brillouin.
2025 – il a reçu le prix ENSA d'instrumentation et d'innovation neutronique
Giovanna Fragneto
Giovanna a rejoint l'ILL en tant que scientifique en 1997. Elle a été scientifique d'instrument sur le diffractomètre aux petits angles D16 et sur le réflectomètre D17, ainsi que chef de projet pour la construction du réflectomètre FIGARO. En 2008, elle a été nommée Senior Fellow en matière molle et a été chargée de la mise en place du Partenariat pour la Matière Condensée Molle (PSCM) avec l'ESRF. En 2015, elle est devenue responsable du groupe Grandes Structures. Plus récemment, elle a porté la création du L-Lab, une installation d'extraction de lipides deutérés à l'ILL.
Durant son séjour à l'ILL, Giovanna a travaillé dans le domaine des biomembranes et n'a jamais cessé d'assurer ses fonctions de contact local. Elle est ainsi l'auteure de plus de 170 publications et a été conférencière invitée à plus de 100 conférences et écoles nationales et internationales.
En décembre 2022, Giovanna a quitté l'ILL pour prendre le poste de Directrice scientifique à l'ESS, la future source européenne de spallation de neutrons.
2023 – Giovanna a reçu le JCIS Darsh Wasan Award, pour « ses contributions remarquables à l'utilisation de la diffusion de neutrons, en particulier la réflectométrie, pour la caractérisation structurale de membranes biologiques modèles, dans le but de comprendre les phénomènes se produisant à la surface des cellules ».
2006 – Giovanna a reçu le prix B.T.M. Willis de la RSC, décerné par le Neutron Scattering Group — groupe d'intérêt conjoint de l'Institute of Physics et de la Royal Society of Chemistry — en reconnaissance de son « excellence en science de la diffusion de neutrons. Le prix lui a été attribué pour ses recherches sur les systèmes membranaires cellulaires modèles ».
Alessandro Tengattini
Alessandro est arrivé à l'ILL en 2015 en tant que post-doctorant, où il a débuté la construction de D50-Tomo, qui deviendra plus tard NeXT-Grenoble. En 2018, il est devenu Joint Scientist ILL/UGA ; en 2020, il a été nommé Professeur associé à l'Université Grenoble Alpes et s'est vu attribuer une Chaire UGA/ILL « Imaging for Mechanics ».
2023 – Alessandro a reçu le prix ENSA d'instrumentation et d'innovation neutronique « en reconnaissance de ses contributions remarquables au développement de l'imagerie neutronique, en particulier pour la réalisation de l'instrument NeXT-Grenoble à l'ILL et le perfectionnement de l'ensemble de ses capacités au plus haut niveau possible ».
Navid Qureshi
Navid est cristallographe. Il a été responsable de l'instrument du diffractomètre 4 cercles D10 de 2014 à 2017, et est responsable de l'instrument du diffractomètre à neutrons polarisés D3 depuis 2017. Il est l'auteur de Mag2Pol, un logiciel de pointe pour le traitement des données neutroniques et la résolution de structures magnétiques.
2022 – Navid a reçu le prix Wolfram-Prandl. Le comité allemand pour la recherche avec les neutrons (KFN) a salué « les progrès considérables qu'il a réalisés dans l'utilisation des neutrons polarisés. En combinant différentes méthodes, il a pu acquérir de nouvelles connaissances sur des phénomènes magnétiques complexes ».
Lukáš Gajdoš
Lukáš est arrivé à l'ILL en 2017 comme stagiaire Erasmus, puis y est resté pour préparer une thèse de doctorat au sein du groupe Sciences de la vie, sous la direction de Trevor Forsyth, Juliette Devos et Matthew Blakeley (ILL) et d'Anne Imberty (CERMAV). Durant sa thèse, Lukáš a étudié les interactions protéine-glucide impliquées dans les infections bactériennes, afin de mieux comprendre la reconnaissance bactérie-hôte au niveau structural, principalement à l'aide de neutrons. Il est aujourd'hui post-doctorant au sein du groupe LSS, où il travaille sur les dommages d'irradiation dans les cristaux de protéines, en combinant cristallographie de neutrons et de rayons X.
2022 – Le onzième prix Erwin Félix Lewy Bertaut a été décerné à Lukáš en reconnaissance de « ses recherches exceptionnelles sur la caractérisation de l'interaction des lectines avec les sucres par diffraction de neutrons, et de l'ensemble des difficultés expérimentales qu'il a surmontées pour obtenir ces résultats ».
Sabrina Disch
Sabrina a effectué un post-doctorat à l'ILL sous la direction d'Albrecht Wiedenmann, et demeure aujourd'hui une utilisatrice assidue de l'ILL. Les expériences neutroniques qu'elle a menées à l'ILL ont été déterminantes pour les résultats récompensés par le prix Wolfram-Prandl.
2020 – Le prix Wolfram-Prandl a été décerné à Sabrina pour « ses résultats de recherche remarquables sur la compréhension de la structure, de la structure de spin et de la dynamique de spin des nanoparticules magnétiques, de leur auto-organisation et des structures qui en résultent, obtenus grâce à des méthodes innovantes de diffusion de neutrons ». Plus de détails ici.
Markus Appel
Markus a d'abord séjourné à l'ILL comme stagiaire pendant ses études de physique en 2009, avant d'y revenir en 2011 pour son projet de thèse, sous la direction de Bernhard Frick, en collaboration avec Bernd Stühn de la TU Darmstadt, portant sur la rotation moléculaire d'anneau du ferrocène et des polymères contenant du ferrocène, étudiée par diffusion quasi-élastique de neutrons. Il s'est ensuite orienté vers l'instrumentation neutronique et a contribué à la mise en œuvre de l'option BATS et du démonstrateur GaAs sur IN16B, en tant que post-doctorant en collaboration avec Andreas Magerl (FAU Erlangen-Nuremberg) à partir de 2014, avant de devenir chercheur permanent à l'ILL et responsable de l'instrument du spectromètre à rétrodiffusion IN16B en 2019.
2019 – Markus a reçu la toute première édition du prix ENSA d'instrumentation et d'innovation neutronique pour « des avancées révolutionnaires de la technique de rétrodiffusion neutronique, ayant permis d'étendre la gamme dynamique, d'améliorer la résolution et le rapport signal/bruit du spectromètre IN16B à l'ILL. Ces progrès vont de changements conceptuels, comme le passage du monochromateur au temps de vol, à un rephasage astucieux des choppers permettant d'atteindre un bruit de fond ultra-faible, en passant par le défi matériel et mécanique de la mise en œuvre d'analyseurs en GaAs. Ensemble, ces améliorations apportées au spectromètre IN16B de l'ILL ont permis une large gamme de travaux scientifiques passionnants menés par de nombreux groupes d'utilisateurs — illustrant parfaitement l'esprit du prix d'instrumentation et d'innovation neutronique ».
Bruno Desbrière
Bruno est arrivé à l'ILL en 2004 et, jusqu'à son départ à la retraite en 2020, a occupé le poste de directeur adjoint du réacteur. À ce titre, il a piloté des projets essentiels à la pérennité du RHF. On peut citer, par exemple, la conception et le développement du CRU (circuit ultime de renoyage), du PCS III (salle de conduite de secours) et du simulateur de conduite du réacteur. Il a également mené la procédure de renouvellement de l'autorisation d'exploitation du réacteur.
2021 – Bruno a été co-lauréat du Grand Prix SFEN, une distinction récompensant « la contribution des méthodes d'analyse avancées à la sûreté sismique des installations nucléaires de génie civil dans le contexte post-Fukushima ».
William (Bill) George Stirling
Les travaux de recherche de Bill ont couvert un large éventail de sujets : la structure et les excitations magnétiques, les couches minces et multicouches magnétiques, la dynamique de l'hélium 4 liquide et de l'hélium 3 liquide, ainsi que les techniques de diffusion de neutrons, puis de rayons X synchrotron. Il a également conçu, développé et supervisé la construction d'instrumentation avancée pour la diffusion inélastique de neutrons à l'ILL, ainsi que pour la diffusion de rayons X dans des universités et à l'ESRF (le UK-CRG, XMaS). Il a été professeur de physique à l'Université de Keele, puis à l'Université de Liverpool, entre 1987 et 2000, avant de devenir Directeur général de l'ESRF de 2001 à 2008. Bill a été nommé Directeur de l'ILL de 2014 à 2016.
2018 – Bill a reçu la médaille du président de l'IOP
Juan Colmenero de León
Une grande partie des travaux ayant valu à Juan Colmenero le prix Walter Hälg 2017 a été réalisée à l'ILL. Par exemple, la première mise en évidence de l'effet tunnel rotationnel quantique des groupements méthyle dans les polymères et autres systèmes désordonnés résulte d'expériences menées sur IN16 et IN5. De même, la détermination de la relation entre la fonction de relaxation étirée et la dépendance du temps de relaxation au transfert d'impulsion s'est appuyée, entre autres, sur des données issues d'IN16 et d'IN11. Les instruments QENS de l'ILL ont également été déterminants pour les autres travaux mentionnés dans le communiqué de presse annonçant le prix.
Juan Colmenero (UPV/EHU) a débuté ses premières expériences de diffusion de neutrons à l'ILL en 1988, prolongeant et combinant ses travaux antérieurs sur différentes méthodes spectroscopiques (spectroscopie mécanique et diélectrique à large bande, notamment). Ses premiers travaux portaient sur les relaxations dans les polymères et la transition vitreuse, avant de s'étendre à d'autres systèmes de matière molle complexes. Juan fut l'un des premiers à combiner ses résultats de diffusion de neutrons avec des simulations de dynamique moléculaire (DM) approfondies et de la spectroscopie diélectrique, ces deux dernières techniques étant réalisées dans son laboratoire d'origine. Son groupe de recherche est rapidement devenu l'un des groupes d'utilisateurs les plus actifs de l'ILL, exploitant l'ensemble de la gamme d'instruments QENS de l'ILL, de la NSE à la rétrodiffusion en passant par le temps de vol (TOF), y compris des études de polarisation sur D7.
2017 – Le prix Walter Hälg de l'ENSA a été décerné à Juan pour ce qui a été considéré comme sa contribution la plus remarquable dans le domaine de la diffusion de neutrons sur des matériaux complexes tels que les polymères ou la matière molle, à savoir « la création d'une méthodologie scientifique pionnière, unique et robuste, fondée sur la combinaison de la diffusion de neutrons avec différentes méthodes spectroscopiques et des simulations de dynamique moléculaire (DM). Il fut l'un des premiers à comprendre que, dans les systèmes complexes de matière molle, les neutrons seuls ne suffisent souvent pas à nous dire "où sont les atomes et ce qu'ils font", et que la diffusion de neutrons et les simulations de DM sont des partenaires naturels. »
Helmut Rauch
Helmut était professeur à la TU Wien, mais il a collaboré pendant de nombreuses années avec l'ILL. Il est le créateur de l'instrument CRG S18, un interféromètre à neutrons, et a dirigé le groupe de scientifiques et d'étudiants qui ont réalisé, et réalisent encore aujourd'hui, de remarquables expériences de physique fondamentale sur cet instrument unique. Helmut a été le directeur de thèse d'Anton Zeilinger (lauréat du prix Nobel en 2022).
2015 – Helmut a reçu le prix Walter Hälg de l'ENSA pour « ses contributions exceptionnelles et fondatrices aux aspects fondamentaux de la physique et de l'optique neutroniques, ainsi qu'à de nombreux aspects connexes de la physique quantique ».
Giuseppe (Jo) Zaccaï
Les travaux de Jo Zaccaï, menés au cours des quarante dernières années, ont à la fois contribué aux remarquables synergies qui caractérisent la recherche en biologie structurale à Grenoble, et bénéficié de ces mêmes synergies. Il a mené l'essentiel de sa carrière d'abord à l'ILL, en tant que scientifique de l'ILL, puis comme chercheur du CNRS à l'IBS, avant de revenir à l'ILL en tant que Senior Fellow en biologie. Recruté en 1974, il a construit D16, le diffractomètre pour membranes. Il a attiré de nombreux étudiants vers la diffusion de neutrons en biologie en introduisant des cours dans les départements de physique et de biologie, et en créant le DEA (équivalent d'un master) de cristallographie biologique à l'Université de Grenoble. Il a fait partie de l'équipe à l'origine de la création de l'école de formation HERCULES, destinée aux jeunes scientifiques européens et non-européens. Il a également organisé la réouverture du spectromètre IN13 en tant que CRG franco-italien dédié à la dynamique moléculaire biologique.
2013 – Jo a reçu le prix Walter Hälg de l'ENSA en reconnaissance de « ses contributions pionnières à l'application de la diffusion de neutrons à un large éventail de problématiques biophysiques et biochimiques en biologie, qui ont apporté des éclairages importants au débat sur la relation entre structure moléculaire, dynamique et fonction biologique, ainsi que pour son rôle de premier plan dans la promotion de la diffusion de neutrons en recherche biologique ».
Gerry H. Lander
Gerry a travaillé pendant vingt ans à l'Argonne National Laboratory, où il a été Directeur de la source de neutrons IPNS (1981-1986), puis Directeur de l'Institut des éléments transuraniens (un laboratoire de la Commission européenne) à Karlsruhe. Il est venu pour la première fois à l'ILL en 1976, dans le cadre d'une année sabbatique, et bien qu'il n'ait été responsable de l'instrument D15 (diffractomètre à neutrons monocristal, aujourd'hui démantelé) que pendant 18 mois, il est si souvent présent à l'ILL que certains pourraient le prendre pour un membre du personnel de l'Institut ! Les principaux centres d'intérêt de Gerry portent sur la science des actinides (électrons 5f) et de leurs composés. Il a mené des expériences, et publié des articles, sur 16 instruments de l'ILL — un record qui ne risque pas d'être égalé de sitôt ! Il a également été rédacteur en chef fondateur de Neutron News.
2011 – Gerry a reçu le prix Walter Hälg de l'ENSA
Michael Marek Koza
Avant de rejoindre l'ILL en 2000 comme scientifique d'instrument sur le spectromètre à temps de vol IN6 (aujourd'hui SHARP), Michael a débuté sa carrière en étudiant les phases amorphes de la glace d'eau à l'Université de Dortmund et à l'Université technique de Darmstadt, poursuivant ensuite ces recherches non seulement à l'ILL, mais aussi sur d'autres sources de neutrons et à l'ESRF. Depuis, il a étendu son champ de recherche aux matériaux thermoélectriques. Il est aujourd'hui co-responsable de l'instrument du spectromètre à temps de vol PANTHER.
2008 – Michael a reçu le prix Wolfram-Prandl pour « ses travaux sur la structure et la dynamique des phases amorphes de la glace ».
Louis-Pierre Regnault
Pendant de nombreuses années, Louis-Pierre Regnault a été responsable de l'instrument IN22, un CRG-B appartenant au CEA, sur lequel il a apporté des améliorations considérables (écho de spin par résonance neutronique (NRSE), analyse de polarisation sphérique (CRYOPAD), etc.).
2006 – Louis-Pierre a reçu le prix Langevin de l'Académie des sciences française pour « ses travaux consacrés à l'étude des systèmes électroniques fortement corrélés par diffusion inélastique de neutrons. Louis-Pierre Regnault a mené des travaux pionniers dans le domaine des chaînes de spins, notamment la première détermination expérimentale d'un gap dit « de Haldane » dans des chaînes de spins entiers, ainsi qu'une remarquable étude par diffraction de la transition spin-Peierls de composés cuivre-germanium sous fort champ magnétique et en présence de dopage au silicium. En incluant son rôle dans l'étude des supraconducteurs à haute température critique et des échelles de spin des cuprates, Louis-Pierre Regnault est incontestablement l'un des meilleurs et des plus prolifiques neutroniciens de France ».
Mike Pendlebury https://www.theguardian.com/science/2015/sep/23/mike-pendlebury
En 1973, le Royaume-Uni a décidé de s'associer à la France et à l'Allemagne pour l'exploitation du réacteur à haut flux de l'ILL. Avec les encouragements de Norman Ramsey, une nouvelle source UCN a été conçue et installée à l'ILL, et de nouvelles expériences de précision ont été menées pour explorer les propriétés fondamentales du neutron, en particulier son moment dipolaire électrique (EDM). Au cours d'une carrière de plus de cinquante ans, les travaux de Mike ont donné lieu à une série de mesures de précision du moment dipolaire électrique du neutron, permettant de gagner un facteur 10 en sensibilité chaque décennie. Ces travaux se poursuivent aujourd'hui à travers le monde, avec de nouvelles mesures menées à la fois à l'ILL et au Paul Scherrer Institute (PSI) de Zurich, utilisant les appareils et techniques conçus, construits et développés par Mike dans les années 1980.
2003 – Mike a été co-lauréat du prix de physique des particules de haute énergie de l'Institute of Physics.
2007 – Mike a reçu, à titre partagé, la médaille Chadwick pour « ses travaux sur le moment dipolaire électrique du neutron ».
Roger Arthur Cowley
Roger (Université d'Oxford, Université d'Édimbourg) s'est fait un nom dans le domaine de la diffusion de neutrons. Ces travaux ont conduit à l'étude des transitions de phase. Lui-même (de 1974 à 2012), ainsi que son groupe, furent des utilisateurs réguliers des instruments de l'ILL. Il a été membre des Comités consultatifs scientifiques de l'ILL.
2003 – Roger a reçu le prix Walter Hälg de l'ENSA.
Il a également reçu plusieurs autres distinctions au cours de sa carrière.
Mechthild Enderle
Mechthild est responsable de l'instrument du spectromètre trois axes (TAS) IN20. Elle a développé PASTIS, un dispositif magnétique pour l'analyse de polarisation XYZ à grand angle.
2002 – Mechthild a reçu le prix Wolfram-Prandl en reconnaissance de « ses excellents travaux sur les systèmes magnétiques modèles de basse dimensionnalité. Elle étudie des systèmes de Heisenberg quasi unidimensionnels à spin demi-entier et entier, où le caractère quantique justifie des différences importantes. Pour le spin entier, elle a mis en évidence l'apparition d'un gap de Haldane dans le spectre d'excitations. Dans les systèmes à spin demi-entier, des états dimères ordonnés de type spin-Peierls ont été identifiés comme état fondamental, présentant des excitations d'un grand intérêt ».
V. V. Nesvizhevsky, H. G. Börner, A. K. Petukhov et 8 co-auteurs extérieurs à l'ILL [5]
Le prix a ici été décerné à l'équipe de l'expérience révolutionnaire GRANIT I, un spectromètre gravitationnel à neutrons ultra-froids (UCN).
2002 – Le Premier Prix de l'Institut unifié de recherches nucléaires (Russie) a été décerné pour « la prédiction théorique et l'étude expérimentale des états quantiques du neutron dans le champ gravitationnel terrestre ». Ces travaux ont également été désignés « événement mondial du jour » par la NASA le 21 janvier 2002, et « troisième meilleur travail en physique au monde » en 2002 par l'Académie chinoise des sciences.
2002 – Valery Nesvizhevsky a également reçu le prix Hendrik de Waard
Penelope Jane Brown https://en.wikipedia.org/wiki/Penelope_Jane_Brown
Jane est arrivée à l'ILL en 1974, où elle est restée jusqu'en 2012. Durant cette période, elle a réalisé une quantité impressionnante de travaux expérimentaux en cristallographie de neutrons, en particulier en utilisant des techniques de diffraction de neutrons polarisés pour mesurer les densités d'aimantation. Elle a participé au développement de la polarimétrie neutronique sphérique, inventée par F. Tasset. L'outil principal de cette technique est le CRYOPAD (CRYOgenic Polarisation Analysis Device), un dispositif aujourd'hui utilisé dans plusieurs installations neutroniques.
2001 – Jane a reçu le prix Walter Hälg de l'ENSA en reconnaissance de « ses contributions aux neutrons en Europe ».
2002 – Jane a été la première femme à recevoir la médaille Michael Faraday de l'Institute of Physics.
Julia S. Higgins
Julia a été physicienne au sein du personnel de l'ILL de 1973 à 1976. Durant cette période, elle a été contact local pour l'instrument SANS D11, et ses propres recherches portaient sur la diffusion aux petits angles des polymères, en utilisant D11, ainsi que sur la diffusion quasi-élastique, en utilisant IN5, IN10, puis finalement IN11. En 1976, elle a quitté l'ILL pour rejoindre le corps académique du département de génie chimique de l'Imperial College London, où elle a poursuivi le reste de sa carrière. Pendant de nombreuses années après son installation à Londres, ses principaux projets de recherche sont restés fondés sur l'ILL, exploitant l'ensemble des spectromètres à petits angles et de diffusion quasi-élastique, au fur et à mesure de leur développement. Elle est l'auteure de plus de 70 publications liées à l'ILL.
Elle a reçu plusieurs distinctions, toutes incontestablement fondées sur les travaux qu'elle a menés à l'ILL.
2001 – Dame de l'Empire britannique (Royaume-Uni)
2003 – Chevalier de la Légion d'honneur (France)
2006 – Lauréate du Prix Holweck (prix conjoint de l'Institute of Physics (Royaume-Uni) et de la Société française de physique)
2020 – Médaille et prix Sam Edwards de l'Institute of Physics (Royaume-Uni), attribués « pour ses travaux pionniers en diffusion de neutrons appliquée à la compréhension de la structure et de la dynamique des polymères »
Werner Heil
Werner (Université de Mayence), avec des collègues de l'ILL, a développé la production d'hélium 3 polarisé et dense, à partir de la compression d'un gaz pompé optiquement. Ces travaux ont conduit à la mise au point de filtres de spin efficaces, aujourd'hui parmi les principaux outils de la physique neutronique moderne — Werner a d'ailleurs également appliqué cette technique à la tomographie médicale.
1998 – Le prix européen des sciences Körber a été décerné à Werner en reconnaissance de ses travaux sur la tomographie par résonance magnétique à l'hélium 3.
Anton Oed
Anton est arrivé à l'ILL en 1974 et a d'abord travaillé sur l'instrument Cosi Fan Tutte (PN8) de l'ILL. En 1983, il est devenu responsable du groupe Détecteurs de neutrons de l'ILL, aux côtés de Peter Geltenbort. Le prix Anton Oed a été créé en 2019 en sa mémoire. Ce prix vise à promouvoir l'esprit d'innovation et la capacité à résoudre des défis techniques.
1997 – Anton a reçu la médaille Robert Wichard Pohl de la Deutsche Physikalische Gesellschaft pour « l'invention des chambres à gaz à micro-pistes (MSGC) à l'Institut Laue-Langevin (ILL) en 1988. Leur introduction a constitué une avancée décisive dans le domaine des détecteurs de rayonnement. Elle a démontré un gain significatif en résolution spatiale et en taux de comptage, et cette invention a immédiatement stimulé le développement d'une nouvelle classe de détecteurs à gaz à micro-motifs (MPGD) ». Plus de détails ici.
Marc de Boissieu
Marc a été doctorant à l'ILL de 1987 à 1989, avant de rejoindre le CNRS au LTPCM (aujourd'hui SIMaP) en 1989, tout en restant très impliqué auprès de l'ILL.
Marc a d'abord utilisé la diffraction sur poudre (D2B) et la méthode d'isomorphisme de contraste proposée par Christian Janot et Jean-Marie Dubois pour déterminer la structure de la phase icosaédrique AlMnSi, avec l'aide de Jean Pannetier. À l'aide des données de D4 et de la même méthode, il a étudié l'ordre à courte distance dans les quasicristaux. Lorsque les premiers monocristaux sont devenus disponibles, il a étudié leur structure, leurs phonons (spectromètre trois axes IN8) et leurs approximants périodiques. Il a également travaillé sur la stabilité de l'un des types de quasicristaux, la phase icosaédrique.
1992 – Marc a reçu la médaille de bronze du CNRS (après avoir quitté l'ILL) pour être « l'un des principaux auteurs des travaux menés à Grenoble sur les quasicristaux. Son nom reste notamment attaché aux avancées permises par la diffusion de neutrons : position des atomes, description des vibrations, changements de phase ».
Christian Janot
Ancien directeur du Laboratoire de physique des matériaux (Nancy), Christian a réalisé une quantité impressionnante de travaux sur les quasicristaux et a été l'initiateur de leur étude par diffraction de neutrons. Il a mené les toutes premières études sur la structure atomique de ces matériaux fascinants, juste après leur découverte. De 1982 à 1991, Christian Janot a été Senior Scientist à l'ILL pour la diffusion aux petits angles et la diffusion inélastique par temps de vol. Il a promu la technique de la diffusion de neutrons auprès de la communauté nationale et internationale des physiciens et des chimistes des matériaux. Il a également contribué à l'organisation, à l'échelle européenne, de la communauté scientifique travaillant sur les quasicristaux.
1995 – Christian a reçu le prix Aniuta Winter-Klein (Académie des sciences, France) pour « la détermination de la structure atomique autour des nœuds d'un quasicristal ».
1995 – Christian a reçu la médaille Pierre Chevenard (Société française de métallurgie et de matériaux, SF2M)
Reinhard Scherm
Reinhard est arrivé à l'ILL en 1968, soit quatre ans avant l'achèvement du réacteur de l'ILL. Il est connu, notamment, pour son étude des propriétés dynamiques de l'hélium 3 liquide (un liquide de Fermi) par diffusion de neutrons. Il a été nommé Directeur adjoint de l'ILL (1992-1994), puis Directeur (1994-1997).
1994 – Reinhard a reçu le prix Gentner-Kastler (Société allemande de physique (DPG) et Société française de physique (SFP))
Jean Pannetier
Jean était responsable des diffractomètres à neutrons sur poudre D1B et D20. Il a développé la méthode de thermo-diffractométrie neutronique résolue en temps (NTD), consistant en l'acquisition continue de diagrammes de diffraction au cours de la variation de température de l'échantillon. Il a contribué à la fois au développement instrumental de la NTD et à celui du traitement des données associé. Sa contribution la plus marquante fut l'article : « Structural and Electrochemical Properties of the proton - g-MnO2 system », Progress in Solid State Chemistry, 23, 1-130 (1995). DOI : 10.1016/0079-6786(94)00005-2
1994 – Jean a reçu le prix Paul Pascal (Académie des sciences, France) pour « ses travaux sur les solides magnétiques, les transitions de phase et les réactions chimiques ou électrochimiques in situ, étudiées par diffraction de neutrons en temps réel ».
Walter Mampe
Durant sa carrière à l'ILL, Walter a principalement travaillé sur des expériences de physique du neutron (source de neutrons ultra-froids à base d'hélium, microscope à neutrons, mesure de la charge du neutron, de son moment dipolaire électrique et de son moment magnétique). Il a été l'un des collaborateurs des lauréats du prix Nobel C. G. Shull (1994) et A. Zeilinger (2022).
1991 – Walter a partagé la médaille Stern-Gerlach avec Dirk Dubbers pour « des mesures de précision de la constante de couplage faible dans la désintégration bêta ». C'est là considérée comme la plus prestigieuse distinction allemande pour les physiciens expérimentateurs.
Dietrich Jochen (Dirk) Dubbers
Dirk a débuté sa carrière à l'ILL comme post-doctorant, de 1973 à 1975. Il a été nommé Senior Scientist (Collège 3) de 1985 à 1990, puis Directeur de l'ILL de 1999 à 2001. Il a mené de nombreuses expériences, travaillant d'abord sur la physique nucléaire de l'état solide, puis sur le rôle du neutron en physique des particules et en cosmologie. Il fut à l'origine du programme du Millénaire, qui a lancé la démarche d'amélioration continue de l'infrastructure et des instruments de l'ILL.
1991 – Dirk a partagé la médaille Stern-Gerlach (avec Walter Mampe), la plus prestigieuse distinction allemande pour les physiciens expérimentateurs, pour « des mesures de précision de la constante de couplage faible dans la désintégration bêta ».
Hans Börner
Hans est arrivé à l'ILL en 1972 comme doctorant, participant à la construction des spectromètres gamma GAMS 1 et GANS 2/3 (PN3). De 1973 à 1978, en tant que membre du personnel de l'IKP du KFA Jülich (Allemagne), il a été détaché en permanence à l'ILL. En 1978, il a directement rejoint l'ILL une nouvelle fois et est devenu responsable de l'instrument PN3 (chercheur permanent à partir de 1979). En 1993, il a été nommé responsable du groupe Physique nucléaire et des particules (NPP), poste qu'il a occupé jusqu'à son départ à la retraite en 2007.
1990 – Hans a reçu le prix Röntgen (Allemagne) en reconnaissance de « ses contributions à la spectroscopie gamma à ultra-haute résolution au moyen de spectromètres à double cristal. Cette technique spectrométrique est devenue un outil clé pour mieux comprendre la structure du noyau atomique ».
Heinz Maier-Leibnitz
Heinz Maier-Leibnitz, cofondateur de l'ILL aux côtés de Louis Néel (lauréat du prix Nobel en 1970) et de Jules Horowitz [1], a été nommé Directeur de l'ILL de 1967 à 1972. Il a introduit de nombreuses innovations, telles que les guides à neutrons [3], qui ont grandement contribué au succès de l'ILL. Il a reçu de nombreuses distinctions au cours de sa carrière, dont nous n'en mentionnerons qu'une seule ici :
1996 – Heinz Maier-Leibnitz a reçu la médaille Stern-Gerlach de la Deutsche Physikalische Gesellschaft, la plus prestigieuse distinction allemande pour les physiciens expérimentateurs.
Roland Currat
Roland a rejoint l'ILL en 1970. Il a contribué au développement de la technique spectroscopique trois axes à l'ILL (IN8, IN14, aujourd'hui ThALES). Il a été responsable du groupe Instruments trois axes de 1994 jusqu'à son départ à la retraite en 2004. Ses activités scientifiques étaient centrées sur la dynamique de réseau et les transitions de phase structurales dans divers systèmes cristallins.
1989 – Roland a reçu le prix Ancel
Sergueï Vladimirovitch Maleïev
Sergueï Maleïev (Institut Kurchatov, Gatchina) fut le premier scientifique à formuler les équations générales décrivant en détail la diffusion de neutrons polarisés dans différents systèmes magnétiques, notamment la célèbre représentation de Maleïev-Dyson des opérateurs de spin. Ces équations revêtent une importance capitale pour de nombreuses expériences de neutrons polarisés menées à l'ILL. De 1983 jusqu'à sa mort (2021), Sergueï est resté en contact étroit avec l'ILL et ses collègues russes, dans le cadre d'un large ensemble d'expériences neutroniques sur les matériaux magnétiques, notamment les aimants inhomogènes, de basse dimensionnalité et chiraux.
Il a reçu plusieurs distinctions russes (1986 : prix d'État de l'URSS ; 2013 : prix Fock ; 2018 : médaille de ROSNEUTRO).
Ferenc Mezei
Ferenc a été physicien à l'ILL de 1972 à 1984, où il a inventé et développé les supermiroirs à neutrons, aujourd'hui si importants pour les spectromètres neutroniques modernes, ainsi que la spectroscopie par écho de spin de neutrons, une technique extrêmement sensible permettant d'observer des mouvements très lents dans la matière (reptation des polymères, transition vitreuse, etc.). Ces deux avancées sont largement saluées et utilisées dans le monde entier.
1986 – Ferenc a reçu le prix Europhysics Hewlett-Packard pour « l'invention de la spectroscopie par écho de spin de neutrons ».
1999 – Ferenc a reçu la toute première édition du prix Walter Hälg de l'ENSA.
Il a également reçu, à ce jour, de nombreuses autres distinctions au cours de sa carrière.
Philippe Nozières
Philippe est arrivé à l'ILL en 1972, où il a travaillé sur la physique théorique de la matière condensée. Il est resté à l'ILL jusqu'à son départ à la retraite en 2000. Il a été responsable du groupe Théorie de l'ILL pendant trente ans, ainsi que professeur au Collège de France (1983), membre de l'Académie des sciences française (à partir de 1981) et membre de l'Académie nationale des sciences américaine (à partir de 1991).
1985 – Philippe a reçu le prix Wolf, souvent considéré comme la distinction la plus prestigieuse en physique et en chimie après le prix Nobel.
1988 – Philippe a reçu la médaille d'or du CNRS, la plus haute distinction scientifique française.
Dieter Richter
Durant son passage à l'ILL, Dieter (Forschungszentrum Jülich) a principalement travaillé sur la dynamique des polymères, à l'aide de la diffusion de neutrons aux petits angles (SANS) et de l'écho de spin de neutrons (NSE). Ses travaux sur IN11, par exemple, ont démontré la validité du modèle de reptation du lauréat du prix Nobel Pierre-Gilles de Gennes [4]. Dieter a été Senior Scientist à l'ILL de 1985 à 1989, et en 1990, il a œuvré pour Jülich afin de financer en partie l'instrument NSE IN15. Il a reçu de nombreuses distinctions, notamment :
1987 – le prix Walter Schottky (Deutsche Physikalische Gesellschaft)
2009 – le prix Walter Hälg de l'ENSA
Paul Ageron
L'ingénieur Paul Ageron s'est impliqué dans le projet de création de l'ILL dès le tout début, et sa contribution au succès de l'ILL est exceptionnelle. C'est par exemple Paul qui a conçu l'installation des tubes de faisceau dans la cuve d'eau lourde (D2O) du réacteur à haut flux. Il a également conçu, ou contribué à concevoir, les sources froides et les sources UCN de l'ILL (PN5 et PF2), ainsi que des dispositifs de stockage, entre autres. À l'ILL, il était réputé pour sa capacité à calculer de tête les bons ordres de grandeur, même pour les problèmes les plus complexes.
1986 – Paul a reçu le prix Foucault (SFP), qui récompense des travaux en physique appliquée.
1996 – Paul a reçu le prix Frank (Dubna).
Heinz Jürgen Schulz
Durant son passage à l'ILL (1982-1985), H. J. Schulz a réalisé un travail théorique impressionnant sur la physique des conducteurs et supraconducteurs organiques quasi unidimensionnels. Ses principales contributions ont porté sur l'anisotropie de la structure de bandes, les transitions commensurable-incommensurable et le mécanisme de supraconductivité dans ces composés.
1982 – Heinz a reçu le prix Gay-Lussac-Humboldt, créé par le président français Valéry Giscard d'Estaing et son homologue le chancelier Helmut Schmidt.
Bernard Jacrot
Bernard a été le premier Directeur adjoint français de l'ILL (1967-1973) et cofondateur de l'ILL, aux côtés de Heinz Maier-Leibnitz, Louis Néel (lauréat du prix Nobel en 1970) et Jules Horowitz [1]. Avant d'occuper ce poste, il avait été l'un des pionniers français de la diffusion de neutrons, et il devint ensuite l'initiateur de la biologie neutronique à l'ILL, utilisant par exemple la SANS (diffusion de neutrons aux petits angles) pour obtenir la structure à basse résolution de virus et d'autres entités biologiques [2].
1980 – Bernard a reçu le prix Félix Robin de la Société française de physique, en reconnaissance de « l'ensemble de son œuvre en physique ».
Références
[1] "Neutrons for Science", Jacrot B., Ed. EDP Science, 2006 (in French) and 2021 (in English) <www.ill.eu/jacrot>
[2] "The study of biological structures by neutron scattering from solution", Jacrot B., Reports on Progress in Physics 39, 911-953 (1976)
[3] Maier-Leibnitz H. - "Neutron conducting tubes" In: "Neutron capture gamma-ray spectroscopy: Proceedings of the international symposium, held in Studsvik, 11-15 August, 1969", (International Atomic Energy Agency, 1969) pp.93-103. In: "International Symposium on Neutron Capture Gamma-Ray Spectroscopy" - Studsvik, Sweden - 1969-08-11/15
[4] "Direct microscopic observation of the entanglement distance in a polymer melt. " Richter D., Farago B., Fetters L.J., Huang J.S., Ewen B., Lartigue C. (1990) Physical Review Letters 64, 1389-1392. DOI: 10.1103/PhysRevLett.64.1389
[5] V.V. Nesvizhevsky, H.G. Boerner, A.K. Petukhov, H. Abele, S. Baessler, F.J. Ruess, T. Stoferle, A. Westphal, A.M. Gagarski, G.A. Petrov, A.V. Strelkov, Quantum states of neutrons in the Earth's gravitational field, Nature 415 (2002) 297-299