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SUMMARY:William FAUGNO (LKB)
DESCRIPTION:Topology in the Many-Body Spectrum: A Spectral Localizer Approach to Quantum Scars\nRésumé : \nTopological phases\, both single-particle and many-body\, are often formulated through momentum-space invariants\, many of which rely on the presence of a spectral gap. However\, disorder and gapless spectra can make these conventional approaches difficult to apply. The spectral localizer provides an alternative real-space framework for defining and characterizing topology in such settings. By combining the Hamiltonian with position operators\, it constructs a pseudospectrum that can identify topologically protected states while simultaneously providing a measure of their spectral stability. The spectral localizer has been successfully applied to a variety of single-particle systems\, including disordered and gapless systems. In this seminar\, I will present recent work extending the spectral localizer to many-body systems. Our construction provides a general pseudospectral framework for identifying topologically protected states throughout the many-body spectrum. We have used this framework to identify candidates for quantum many-body scarring in both an interacting chiral bosonic chain and the PXP model\, demonstrating that the approach is not tied to a particular microscopic mechanism for scarring. The many-body spectral localizer thus provides new insight into the structure and stability of these anomalous ETH-violating states\, while offering a quantitative measure of their stability. Finally\, I will discuss the implications of this framework for quantum error-correcting codes constructed from quantum many-body scar subspaces. \nContact : jeanne.colbois@neel.cnrs.fr \nLe séminaire théorie est financé par la fédération de recherche Quantalps.
URL:https://sfp-alpes.fr/event/william-faugno-lkb/
LOCATION:LPMMC – salle Roger Maynard (G421)\, CNRS - LPMMC 25 avenue des Martyrs\, Grenoble\, 38042\, France
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SUMMARY:Daniel DUFFY (Cambridge\, UK)
DESCRIPTION:Mechanics and geometry of nematic shape-morphing sheets\n\nRésumé : \nThin ‘shape-programmed’ sheets morph into curved shapes when stimulated by heat\, light\, or chemical fuel. Biology is full of intricate examples (leaves\, petals\, etc)\, and soft synthetic materials such as liquid-crystal elastomers have begun to approach similar levels of richness\, opening doors to bio-inspired soft machines. Such machines can lift\, pump\, push\, pull\, . . . etc\, promising myriad applications including microfluidic components\, deployable structures\, switchable surfaces\, and robotic actuators. I’ll present work on nematic shape morphers\, in which the direction of anisotropic deformation is patterned\, while deformation magnitudes are spatially uniform. The focus will be on encoding Gauss curvature\, which imparts mechanical strength to the resultant structures\, as Gauss understood centuries ago. The patterned deformation direction must typically be chosen at the time of manufacture\, leading to a design limitation: the morphing sheet can only realise a single target shape. I will then show how to overcome this limitation\, by varying the deformation magnitude (e.g. via patterned illumination) in both space and time. This new paradigm allows a single physical sample to be morphed into arbitrarily many different shapes at will. Thus a designer can specify entire time-dependent motions of the sheet. This capability could greatly increase the versatility of soft robots\, e.g. when operating in confined environments or performing complex tasks. Furthermore\, it facilitates swimming\, which typically requires non-reciprocal motion. More generally\, it unlocks the full potential of shape-morphing sheets\, allowing them to progress from being merely functional to being truly multi-functional. \n_ \nContact : emmanuel.siefert@univ-grenoble-alpes.fr
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LOCATION:LiPhy – Salle de conférence\, LiPhy 140 avenue de la Physique\, St Martin d'Hères\, 38402\, France
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SUMMARY:Alberto CARTA ( Laboratory for Material simulations\, Paul Scherrer Institut\, Villigen)
DESCRIPTION:Of bandits and Bohr magnetons : balancing exploration and exploitation in magnetic landscapes\nRésumé : \nThe energy landscape of strongly interacting magnetic materials is a high-dimensional\, rugged terrain populated by a multitude of metastable states with distinct magnetizations\, oxidation states\, and orbital orders. Identifying the true ground state within this complexity remains a significant hurdle for the computational design of materials with tunable magnetic properties.\nBuilding on the work of Ponet et al. [1\,2]\, we systematically characterize this terrain to reveal the fundamental drivers of its complexity. We trace its origins to a core competition between the DFT functional’s preference for delocalization and the Hubbard +U correction’s drive for localization. This primary conflict is further modulated by a hierarchy of magnetic interactions\, including Hund’s coupling\, superexchange\, and Kugel-Khomskii physics\, which collectively define the energetic valleys and barriers across both high and low energy scales.\nTo overcome these barriers\, we propose a novel approach inspired by a completely different field: advertisement/recommendation engines (contextual Bandits) currently powering social media feeds and large parts of the Internet. By leveraging bandit strategies that balance the exploration of unknown configurations with the exploitation of known areas\, we demonstrate an efficient method for navigating this landscape. Our results show that these strategies successfully identify the lowest energy states where traditional methods often fail\, providing a robust framework for predicting and engineering the properties of strongly correlated magnetic materials. \n[1] Ponet\, L.\, Di Lucente\, E.\, & Marzari\, N. (2024). The energy landscape of magnetic materials. npj Computational Materials\, 10(1)\, 151.\n[2] Haddadi\, F.\, Campi\, D.\, dos Santos\, F.\, Mounet\, N.\, Ponet\, L.\, Marzari\, N.\, & Gibertini\, M. (2025). Exploring the magnetic landscape of easily-exfoliable two-dimensional materials (arXiv:2509.09531v2). \n_ \nContact : matteo.dastuto@neel.cnrs.fr
URL:https://sfp-alpes.fr/event/alberto-carta-laboratory-for-material-simulations-paul-scherrer-institut-villigen/
LOCATION:CNRS – Salle Louis Weil (E424)\, CNRS - Institut Néel 25 avenue des Martyrs\, Grenoble\, 38042\, France
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SUMMARY:Gabriel GARCIA JIMENEZ  (Institut Laue-Langevin)
DESCRIPTION:Proton-induced reactions on 238U in inverse kinematics : probing fission through nucleon knockout\nRésumé : \nIn this seminar\, I will present a study of proton-induced reactions on 238U in inverse kinematics\, performed at 540 AMeV with the R3B/SOFIA setup at GSI. The experiment provides access to the different reaction channels and\, in particular\, to the fission of the protactinium residue following nucleon knockout. \nI will discuss how the excitation energy of the residual nucleus was reconstructed from the kinematics of the emitted nucleons and how it can be correlated with the charge distribution of the fission fragments. This provides a way to investigate the evolution of shell effects with excitation energy and to test different theoretical descriptions of this process. The experimental results will be compared with calculations based on the INCL and ABLA07 models. \nFinally\, I will show the measured cross sections for the main spallation-evaporation and spallation-fission channels and compare them with previous experimental data and theoretical predictions. Overall\, the results provide insight into the interplay between nucleon knockout\, nuclear excitation\, and fission in relativistic proton-induced reactions on heavy nuclei. \nHenry Fischer (College 3 Secretary) \nExternal visitors may ask for a site access to : dubouloz@ill.fr \nZoom link : https://ill.zoom.us/j/7804743065?pwd=vYbib10VNk56W5mHOHB2QhzTBEyT0J.1&omn=95143035964 – Password : SeminarC3 \n 
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LOCATION:ILL – Salle de Séminaire (110-111)\, ILL 50 71 avenue des Martyrs\, Grenoble\, 38042\, France
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SUMMARY:Soutenance de Thèse par Soline BEITONE
DESCRIPTION:Développement et évaluation d’un système de photocatalyse pour la réduction et la valorisation du CO2\nRésumé : \nCette thèse porte sur le développement et l’évaluation de systèmes photocatalytiques dédiés à la réduction et à la valorisation du CO2\, tout en explorant des applications complémentaires en dépollution environnementale\, notamment pour le traitement des eaux. Réalisé dans le cadre du projet multidisciplinaire DefiCO2\, ce travail s’inscrit dans la démarche Safe-and-Sustainable-by-Design (SSbD)\, avec pour objectif de développer des membranes photocatalytiques autoportées à base de Cu2O\, conçues comme des systèmes réutilisables\, durables et compatibles avec un déploiement à grande échelle. \nLe Cu2O\, un semi-conducteur de type p\, abondant\, non toxique et capable d’absorber la lumière visible\, a été synthétisé sous forme de nanofils à fort rapport d’aspect par une approche hydrothermale simple\, basée sur la réaction de Fehling\, réalisée à basse pression et basse température en utilisant le glucose comme agent bioréducteur. Les membranes ont ensuite été élaborées par un procédé simple et peu coûteux\, transposable à l’échelle industrielle. \nAfin d’améliorer leurs performances photocatalytiques\, des nanoparticules de TiO2 synthétisées par une voie combinant sol-gel et traitement hydrothermal ont été incorporées pour former des hétérojonctions p–n favorisant la séparation des porteurs de charge. L’influence de différentes teneurs en TiO2 sur les propriétés et les performances des membranes a été étudiée pour la réduction photocatalytique du CO2 en CO et CH4\, ainsi que pour le traitement des eaux\, notamment par la dégradation de polluants organiques tels que l’Orange G. Des investigations mécanistiques ont permis de mieux comprendre les mécanismes de transfert de charge au sein de l’hétérojonction\, les processus gouvernant l’activité photocatalytique ainsi que les voies réactionnelles associées. \nEnfin\, une analyse du cycle de vie (ACV) a été réalisée afin d’évaluer les impacts environnementaux des matériaux développés en vue de leur futur déploiement à grande échelle. Les résultats ont démontré leur conformité avec les principes de la démarche SSbD. En parallèle\, une méthodologie combinant analyse du cycle de vie et Machine Learning (ML) a été développée afin d’étendre cette approche à une gamme plus large de nanofils d’oxydes métalliques. \nDans son ensemble\, cette thèse contribue au développement de membranes photocatalytique multifonctionnelles dédiées à la réduction et à la valorisation du CO2 ainsi qu’à la dépollution environnementale. Elle ouvre des perspectives pour le développement de procédés plus durables\, réutilisables et facilement transposables à grande échelle\, ainsi que pour l’extension de cette approche à d’autres matériaux. \n_ \nContact : deborah.verger@grenoble-inp.fr
URL:https://sfp-alpes.fr/event/soutenance-de-these-soline-beitone/
LOCATION:Phelma\, Amphi M001\, 3\, parvis Louis Néel\, Grenoble\, 38000\, France
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SUMMARY:Wilson POON (University of Edinburgh\, UK)
DESCRIPTION:Cooking crystalline candies and the ductile to brittle transition in concentrated suspensions\nRésumé : \nThe existence and origin of the ductile to brittle transition in non-Brownian suspensions and pastes is under-explored despite the ubiquity of such materials in practical applications. We demonstrate the phenomenon in candies of sugar crystals in a water-protein-fat matrix prepared by boiling a sugar-cream-butter mixture (known as `fudge’ in some countries). As cooking time or final cooking temperature increases\, we observe a transition from a fluid to a ductile solid\, then to a brittle solid that abruptly fractures in compression. We propose that this is driven by rising solid sugar crystal volume fraction\, and indeed find the same sequence of behaviour in a suspension of non-Brownian calcite particles as the solid fraction moves from frictional jamming to random close packing. Particle-based simulations reveal the sensitivity of the observed phenomenon to boundary conditions. \n_ \nContact : samantha.micciulla@univ-grenoble-alpes.fr
URL:https://sfp-alpes.fr/event/wilson-poon-university-of-edinburgh-uk/
LOCATION:LiPhy – Salle de conférence\, LiPhy 140 avenue de la Physique\, St Martin d'Hères\, 38402\, France
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SUMMARY:Yuzhu WANG (LPMMC)
DESCRIPTION:Geometric excitations in topological flat bands\nLe séminaire théorie est financé par la fédération de recherche Quantalps. \nRésumé : \nGeometric excitations provide a new way of probing the internal structure of fractional quantum Hall (FQH) states beyond their more familiar topological properties. In this talk\, we will focus on a particular class of such excitations\, known as graviton modes\, and ask how their physics changes when we move from Landau levels to fractional Chern insulators (FCIs). \nWe will start with a brief introduction to the basic concepts and formalisms used to describe FQH states\, with an emphasis on the guiding center degree of freedom and its connection to quantum geometry. This will provide the background for understanding the microscopic origin of graviton modes and how they can be identified in strongly correlated topological bands. We then turn to FCIs\, where an intriguing contrast can be found. Despite the absence of continuous rotational symmetry in the underlying lattice\, both the FCI ground state and the graviton mode exhibit an emergent guiding center rotational symmetry. The excitation continuum\, however\, does not share this symmetry. This mismatch allows the graviton mode to couple much more strongly to the continuum\, giving it a much shorter lifetime than in Landau levels. We will introduce a simple microscopic model that helps explain why this happens. \nFinally\, we will discuss how the graviton mode may be enhanced and detected experimentally in moiré materials\, and what kinds of tuning strategies could make it more visible. We will also briefly discuss how this picture can be generalized beyond spin-two graviton modes to geometric excitations with higher spins and what exciting physics can be expected there. \n_ \nContact : cecile.repellin@lpmmc.cnrs.fr 
URL:https://sfp-alpes.fr/event/yuzhu-wang-lpmmc/
LOCATION:LPMMC – salle Roger Maynard (G421)\, CNRS - LPMMC 25 avenue des Martyrs\, Grenoble\, 38042\, France
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SUMMARY:Klaus ENSSLIN (ETH Zürich)
DESCRIPTION:Bilayer graphene : rich in physics and good for devices\nRésumé : \nElectrons have a charge and a spin degree of freedom. The primitive unit cell in graphene honeycomb lattice has 2 atoms. As a consequence\, there is an additional valley degree of freedom in graphene that can be tuned by gate voltages. For electrostatically-defined quantum dots in bilayer graphene this leads to a particular filling sequence\, with the first 4 electrons in the s-shell and the next 8 electrons in the p-shell. The details of the level spectrum reveals many surprises\, such as a singly-degenerate spin-triplet/valley-singlet states for the two carrier state. When building a qubit\, one can utilize all available degrees of freedom: charge\, spin and valley. For the so-called Kramers qubits\, where spin and valley need to be flipped for relaxation from the excited to the ground state\, lifetimes as long as 100 s have been experimentally observed. For graphene layer twisted at the magic angle one can fabricate superconducting devices such as Josephson junctions\, SQUIDs and Cooper pairs boxes. In this talk I will present the prospects that graphene offers to investigate physics questions related to topology\, superconductivity\, spin-orbit interactions and spin-valley coupling as well as device concepts with unprecedented tuning opportunities. \n_ \n\n\n\nATTENTION : Pour accéder au site du CNRS (sans badge)\, envoyez-nous un e-mail plus de 24 heures avant le séminaire.\nATTENTION : To enter the CNRS site (without a badge)\, send us an email more than 24 hours before the seminar.\n\n\n\nContact : equipe-seminaires-nano@listes.grenoble.cnrs.fr
URL:https://sfp-alpes.fr/event/klaus-ensslin-eth-zurich/
LOCATION:CNRS – Salle Rémy Lemaire (K223)\, CNRS - Institut Néel 25 avenue des Martyrs\, Grenoble\, 38042\, France
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SUMMARY:Joseph KIOSEOGLOU (Department of Physics\, Aristotle University of Thessaloniki\, Greece)
DESCRIPTION:Atomistic & AI Discovery of Functional Nanomaterials & Thin Films\nRésumé : \nFunctional nanomaterials and thin films play a central role in emerging technologies for microelectronics\, optoelectronics\, energy conversion\, sensing\, and health-related applications. Their properties are often governed by atomic-scale mechanisms\, including defects\, dopant incorporation\, surface and interface stability\, strain fields\, morphology evolution\, growth pathways\, and phase transformations. In this seminar\, predictive atomistic modelling strategies will be presented as a way to connect these mechanisms with experimentally measurable properties and data-driven materials design. Selected examples will include semiconductors\, oxide materials\, nanowires\, nanoparticles\, low-dimensional systems\, and bio-related/pharmaceutical materials\, with emphasis on first-principles calculations\, molecular dynamics\, interatomic potentials\, machine-learning interatomic potentials\, and microscopy-informed simulations. Recent opportunities opened by artificial intelligence and generative modelling\, including sustainable-by-design materials discovery\, will also be discussed. These approaches enable the exploration of large chemical and structural spaces\, the simultaneous optimization of multiple properties\, and the proposal of experimentally relevant candidate materials. The broader perspective is to show how computation can move beyond interpretation and become part of a predictive\, collaborative workflow integrating modelling\, synthesis\, characterization\, and materials optimization for next-generation functional materials. \nShort Bio/CV\nPr. Joseph Kioseoglou research focuses on atomistic modelling\, first-principles calculations\, molecular dynamics\, machine-learning interatomic potentials\, and AI-assisted materials design\, with applications to semiconductors\, oxide materials\, nanostructures\, thin films\, surfaces\, interfaces\, defects\, nanoparticles\, and bio-related/pharmaceutical materials. He has coordinated and participated in numerous European and national research projects and has extensive experience in doctoral supervision\, international scientific collaborations and conference organization. He has held visiting professor/research positions in France\, Germany\, Japan\, including Grenoble INP/LMGP. \n_ \nContact : deborah.verger@grenoble-inp.fr
URL:https://sfp-alpes.fr/event/joseph-kioseiglou-department-of-physics-aristotle-university-of-thessaloniki-greece/
LOCATION:LMGP – salle des séminaires\, Grenoble INP -Phelma 3 parvis Louis Néel\, Grenoble\, 38054\, France
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SUMMARY:ATTENTION !!! Changement de salle !!! - Soutenance de Thèse par Abderrazak HAKAM (CEA-Irig/Spintec)
DESCRIPTION:Contrôle de la dynamique stochastique de la phase des non-oscillateurs spintroniques pour les applications du calcul non-conventionnel\nRésumé : \nLa résolution numérique de problèmes de calcul toujours plus grands et complexes est devenue trop énergivore\, entravée par les limites intrinsèques de l’électronique numérique classique. Cela motive le développement d’architectures non conventionnelles telles que les machines d’Ising (IM)\, qui projettent les problèmes d’optimisation combinatoire sur l’hamiltonien d’Ising de spins binaires couplés. Similaire à un matériau magnétique\, un tel système relaxe vers son minimum d’énergie global\, représentant la solution du problème encodé. Exploiter la dynamique intrinsèque des systèmes physiques plutôt que le calcul numérique promet ainsi un gain important en vitesse et en efficacité énergétique.\nUne IM peut fonctionner selon deux configurations. Le premier\, déterministe\, utilisé dans les IM à oscillateurs (OIM) et les matrices de memristors\, repose sur des schémas de recuit pour échapper aux minima locaux et atteindre le minimum global. Le second\, probabiliste\, exploite le bruit inhérent aux dispositifs\, comme avec les jonctions tunnel magnétiques stochastiques (SMTJ). Le paysage énergétique est alors exploré stochastiquement et l’état fondamental est déduit de la distribution de probabilité. Les nano-oscillateurs à transfert de spin (STNO) sont une alternative spintronique attrayante: compacts\, CMOS-compatibles et versatiles\, ils ont servi à diverses tâches de calcul et ont été proposés comme nœuds d’OIM\, où le spin est encodé dans les états de phase binaires fixés par le verrouillage par injection à la seconde harmonique (SHIL).\nJusqu’ici\, les STNO ont surtout été étudiés en simulation\, dans un cadre déterministe. Dans cette thèse\, nous exploitons le caractère aléatoire de la phase du STNO pour construire\, en matériel\, une IM probabiliste\, spatiale et entièrement programmable. La mise en œuvre expérimentale aborde les trois ingrédients de l’hamiltonien d’Ising: des spins stochastiques contrôlables\, des champs de biais locaux programmables et un couplage accordable entre spins. Le premier ingrédient découle du SHIL\, associé aux fluctuations thermiquement activées de la phase entre ses deux états stables. Avec un circuit analogique de lecture de phase\, nous montrons qu’un STNO sous SHIL se comporte comme un spin d’Ising stochastique non biaisé\, propriété aussi exploitée pour générer des flux de bits non biaisés. Biaiser ce spin est un défi\, car la symétrie des phases s’est révélée indépendante des propriétés du STNO comme de l’excitation SHIL. Toutefois\, un signal radiofréquence (RF) en courant ou en champ magnétique\, à la première harmonique\, brise cette symétrie. Ce biais offre un contrôle déterministe et continu de la distribution de probabilité des phases via sa phase et son amplitude. Étayé par des simulations d’équations de Thiele et une modélisation suivant une loi d’Arrhenius\, le spin d’Ising STNO peut ainsi fonctionner comme un bit probabiliste. Cela réalise le terme de champ de biais local de l’hamiltonien et étend les réseaux de STNO pilotés par SHIL au-delà des IM\, vers la logique inversible et l’inférence probabiliste.\nAvec le spin programmable acquis\, il reste à établir le couplage entre spins\, ajustable en intensité comme en signe. Nous avons démontré que le couplage par un champ magnétique via une ligne de champ intégrée est le meilleur choix et permet un contrôle complet de son amplitude et de son signe\, complétant les briques d’une IM à base de STNO.\nCes briques sont ensuite assemblées\, avec des composants RF du commerce\, en une plateforme couplant jusqu’à cinq STNO par leurs lignes de champ; une IM à trois nœuds y a été démontrée. Ces résultats établissent le STNO comme une unité de spin stochastique polyvalente\, traçant un parcours allant du spin unique au réseau programmable couplé. Cela ouvre une voie au-delà des modèles binaires\, comme ceux de Potts ou XY\, où la dynamique de phase stochastique des STNO constitue une piste attrayante.​ \nPlus d’information\n​Pour suivre la soutenance ​​​en visioconférence zoom​  ​​ – Meeting ID : 987 6986 7024  – Passcode : 025918​ \n_ \nContact : admin.spintec@cea.fr
URL:https://sfp-alpes.fr/event/soutenance-de-these-par-abderrazak-hakam-cea-irig-spintec/
LOCATION:CEA-Grenoble\, bâtiment A2\, salle 205\, 17\, avenue des Martyrs\, Grenoble\, 38000\, France
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