MARMOT tourne à plein régime !

Le système MARMOT représente la dernière percée technique majeure dans le domaine des spectromètres à neutrons. Conçu et construit en interne à l'ILL, il offre une nouvelle méthode pour analyser simultanément une large gamme d'énergies neutroniques sur un vaste éventail d'angles de diffusion. Il repose sur une technologie innovante de cristaux de silicium courbés, permettant de concevoir des monochromateurs et des analyseurs spécifiquement destinés à améliorer les expériences de diffusion inélastique des neutrons.

Lors du dernier cycle du réacteur de l'ILL en 2025, qui s'est achevé fin octobre, le projet MARMOT a franchi une étape cruciale. La structure du spectromètre secondaire, dotée de sept canaux (sur les 30 prévus au total), a été entièrement équipée de réseaux de cristaux analyseurs et de détecteurs sensibles à la position, puis installée et mise en service sur l'instrument ThALES. L'installation du système complet en 2026 permettra d'augmenter considérablement la plage angulaire.

MARMOT est une unité d'analyse et de détection multiplexée dotée de 30 canaux couvrant simultanément une plage d'angles de diffusion de 75 degrés. Il s'agit d'un "système de détection à dispersion d'énergie" basé sur des réseaux de cristaux analyseurs de silicium courbés (en condition de focalisation parfaite) combinés à des détecteurs sensibles à la position selon une géométrie ingénieuse ; cela permet d'obtenir une plage de détection d'énergie continue allant de 3,5 meV à 7 meV. MARMOT mesure simultanément de larges zones sélectionnées en transfert de moment et d'énergie, tout en conservant le flux monochromatique élevé et la résolution optimale des spectromètres à trois axes. Son fonctionnement est similaire à celui des spectromètres à temps de vol, mais sans nécessiter de pulsation du faisceau ni de subir la réduction du flux de neutrons incidents qui y est associée.

MARMOT a été conçu pour observer la dynamique des matériaux dits "quantiques", qui présentent des propriétés magnétiques particulières à l'échelle atomique, régies par les lois singulières de la mécanique quantique. De nature fondamentale, cette recherche est essentielle pour comprendre le comportement collectif des systèmes électroniques dans des conditions qui accentuent leur nature quantique, et pour contribuer au développement des futurs dispositifs de communication et de stockage de l'information. Ces travaux permettent non seulement d'approfondir notre connaissance du monde quantique, mais contribuent également aux avancées futures des technologies de l'information.