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1. Mapping the Energy Landscape from a Nanocrystal-Based Field Effect Transistor under Operation Using Nanobeam Photoemission Spectroscopy

Author: Mariarosa Cavallo, Erwan Bossavit, Huichen Zhang, Corentin Dabard, Tung Huu Dang, Adrien Khalili, Claire Abadie, Rodolphe Alchaar, Dario Mastrippolito, Yoann Prado, Loïc Becerra, Michael Rosticher, Mathieu G. Silly, James K. Utterback, Sandrine Ithurria, José Avila, Debora Pierucci, Emmanuel Lhuillier, Physico-chimie et dynamique des surfaces (INSP-E6), Institut des Nanosciences de Paris (INSP), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique et d'Etude des Matériaux (UMR 8213) (LPEM), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), QUAD : Physique Quantique et Dispositifs, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Dipartimento di Fisica [L'Aquila], Università degli Studi dell'Aquila = University of L'Aquila (UNIVAQ), Nanostructures et optique (INSP-E4), Acoustique pour les nanosciences (INSP-E3), ANR-19-CE24-0022,COPIN,Détecteur plasmonique à nanoCristaux colloïdaux: une nouvelle filière pour l'OPtoélectronique INfrarouge(2019), ANR-19-CE09-0017,FRONTAL,Nanocristaux Colloïdaux Dopés Infrarouges(2019), ANR-19-CE09-0026,GRaSkop,Tuning Giant Rashba Spin-Orbit Coupling in Polar Single Layer Transition Metal Dichalcogenides(2019), ANR-21-CE24-0012,BRIGHT,Diode électroluminescente infrarouge brillante par exaltation du couplage lumière-matière(2021), ANR-21-CE09-0029,MixDFerro,Heterostructures à dimensions mixtes sous contrôle ferroélectrique 2D(2021), ANR-22-CE09-0018,QuickTera,Nanocristaux de HgTe une nouvelle plateforme pour l'optoélectronique THz(2022), ANR-18-CE30-0023,IPER-Nano2,Nanocristaux de perovskite inorganique pour la nanophotonique(2018), and European Project: 756225,blackQD
Subjects: nanocrystals, energy landscape, Mechanical Engineering, field-effect transistor, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], General Materials Science, Bioengineering, General Chemistry, X-ray photoemission, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Condensed Matter Physics
Abstract: International audience; As the field of nanocrystal-based optoelectronics matures, more advanced techniques must be developed in order to reveal the electronic structure of nanocrystals, particularly with devicerelevant conditions. So far, most of the efforts have been focused on optical spectroscopy, and electrochemistry where an absolute energy reference is required. Device optimization requires probing not only the pristine material but also the material in its actual environment (i.e., surrounded by a transport layer and an electrode, in the presence of an applied electric field). Here, we explored the use of photoemission microscopy as a strategy for operando investigation of NC-based devices. We demonstrate that the method can be applied to a variety of materials and device geometries. Finally, we show that it provides a direct access to the metal-semiconductor interface band bending as well as the distance over which the gate effect propagates in field-effect transistors.
Published: 2023

2. On the Suitable choice of Metal for HgTe Nanocrystal-based Photodiode: to Amalgam or not to Amalgam

Author: Alchaar, Rodolphe, Dabard, Corentin, Mastrippolito, Dario, Bossavit, Erwan, Dang, Tung Huu, Cavallo, Mariarosa, Khalili, Adrien, Zhang, Huichen, Domenach, Lucile, Ledos, Nicolas, Prado, Yoann, Troadec, David, Dai, Ji, Tallarida, Massimo, Bisti, Federico, Cadiz, Fabian, Patriarche, Gilles, Avila, José, Lhuillier, Emmanuel, Pierucci, Debora, Physico-chimie et dynamique des surfaces (INSP-E6), Institut des Nanosciences de Paris (INSP), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique et d'Etude des Matériaux (UMR 8213) (LPEM), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dipartimento di Fisica [L'Aquila], Università degli Studi dell'Aquila = University of L'Aquila (UNIVAQ), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), QUAD : Physique Quantique et Dispositifs, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA), Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL), Centrale de Micro Nano Fabrication - IEMN (CMNF - IEMN), Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)-Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA), ALBA Synchrotron light source [Barcelone], Laboratoire de Physique de la Matière Condensée (LPMC), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), miti cnrs, Renatech Network, CMNF, ANR-19-CE24-0022,COPIN,Détecteur plasmonique à nanoCristaux colloïdaux: une nouvelle filière pour l'OPtoélectronique INfrarouge(2019), ANR-19-CE09-0026,GRaSkop,Tuning Giant Rashba Spin-Orbit Coupling in Polar Single Layer Transition Metal Dichalcogenides(2019), ANR-19-CE09-0017,FRONTAL,Nanocristaux Colloïdaux Dopés Infrarouges(2019), ANR-22-CE09-0018,QuickTera,Nanocristaux de HgTe une nouvelle plateforme pour l'optoélectronique THz(2022), ANR-22-CE09-0037,OperaTwist,Etude in operando de la modulation de propietes electroniques des hetero-bicouche twistées(2022), ANR-21-CE24-0012,BRIGHT,Diode électroluminescente infrarouge brillante par exaltation du couplage lumière-matière(2021), ANR-21-CE09-0029,MixDFerro,Heterostructures à dimensions mixtes sous contrôle ferroélectrique 2D(2021), European Project: 756225,blackQD, and European Project: 101086358,AQDtive
Subjects: nanocrystals, infrared, nanocrystals HgTe infrared photodiode amalgam, photodiode, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, amalgam, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, HgTe
Abstract: International audience; HgTe, thanks to its unique spectral tunability in the infrared is the only material able to cover near, short and mid wave infrared. Current best devices rely on diode electrodes made from transparent conductive oxides and gold, but so far none of these completely fit for purpose. Gold is not compatible with Si foundries and transparent conductive oxides are highly lossy in this spectral range, limiting electrode transparency. Metal based electrodes appear as good alternative candidates but require further investigations. While obvious constraints of work function get raised, chemical stability appears equally important. Here we screen the use of Au, Al, Ag, and Zn as possible metal and reveal that in the case of Ag dramatic transformations of Ag and HgTe are observed. Especially, a cation exchange procedure can occur over a solid-state film without intentional heating of the sample. This process has then been studied combining both structural and electronic probes. This work points out the importance of the careful choice of surrounding electrodes in the case of HgTe since the observed mechanism is likely not limited to Ag. On the other hand, both Au and Al appear stable toward this transformation.
Published: 2023

3. Stable GSTC Formulation for Maxwell’s Equations

Author: Nicolas Lebbe, Kim Pham, Agnes Maurel, Université Côte d'Azur (UCA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation et méthodes numériques pour le calcul d'interactions onde-matière nanostructurée (ATLANTIS), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de la mécanique et Applications industrielles (IMSIA - UMR 9219), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay-EDF R&D (EDF R&D), EDF (EDF)-EDF (EDF), Institut Langevin - Ondes et Images (UMR7587) (IL), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Université Paris sciences et lettres (PSL), Nicolas Lebbe acknowledge support from French defence procurement agency under the ANR ASTRID Maturation program, grant agreement number ANR-18-ASMA-0006-01. Kim Pham acknowledges support from the Agence de l’Innovation de Défense (AID) from the Direction Générale de l’Armement (DGA), under grant n° 2019 65 0070 and the Agence Nationale de la Recherche under grant ANR-19-CE08-0006., ANR-18-ASMA-0006,OPERA,Optique planaire adaptative(2018), ANR-19-CE08-0006,METARESO,Propagation d'ondes dans des Métamatériaux Résonants(2019), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (LJAD), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA Paris)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-EDF R&D (EDF R&D), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Asymptotic analysis, Metafilms, [PHYS.MPHY]Physics [physics]/Mathematical Physics [math-ph], Metasurface, Numerical implementation of the enlarged GSTCs, Electrical and Electronic Engineering, Generalized sheet transition conditions (GSTC), Two-scale homogenization technique
Abstract: We revisit the classical zero-thickness Generalized Sheet Transition Conditions (GSTCs) which are a key tool for efficiently designing metafilms able to control the flow of light in a desired way. It is shown that it is more convenient to use an enlarged formulation of the GSTC in which the original metafilm is replaced by GSTCs that exclude the layer from the physical or computational domain. These new "layer" transition conditions have the same form as their "sheet" analogues hence they do not necessitate additional complications in their use; their advantage is that they provide a well-posed problem hence guaranty the stability of numerical schemes in the timedomain. These assessments are demonstrated for an all-dielectric structure; the effective susceptibility tensors are derived thanks to asymptotic analysis combined with homogenization technique and bounds for the susceptibilities entering the balance of energy are provided. While negative constant susceptibilities appear in the classical zero-thickness GSTCs, their values in the enlarged formulation are always positive which ensure the stability of the effective problem. Validation of the effective model is provided by means of comparison with direct numerics in two and three dimensions.
Published: 2022

4. Nanocrystal-Based Active Photonics Device through Spatial Design of Light-Matter Coupling

Author: Tung Huu Dang, Adrien Khalili, Claire Abadie, Charlie Gréboval, Mariarosa Cavallo, Huichen Zhang, Erwan Bossavit, James K. Utterback, Erwan Dandeu, Yoann Prado, Gregory Vincent, Sandrine Ithurria, Yanko Todorov, Carlo Sirtori, Angela Vasanelli, Emmanuel Lhuillier, QUAD : Physique Quantique et Dispositifs, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Physico-chimie et dynamique des surfaces (INSP-E6), Institut des Nanosciences de Paris (INSP), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Acoustique pour les nanosciences (INSP-E3), Nanostructures et optique (INSP-E4), DOTA, ONERA, Université Paris Saclay [Palaiseau], ONERA-Université Paris-Saclay, Laboratoire de Physique et d'Etude des Matériaux (UMR 8213) (LPEM), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-19-CE24-0022,COPIN,Détecteur plasmonique à nanoCristaux colloïdaux: une nouvelle filière pour l'OPtoélectronique INfrarouge(2019), ANR-19-CE09-0017,FRONTAL,Nanocristaux Colloïdaux Dopés Infrarouges(2019), ANR-21-CE09-0029,MixDFerro,Heterostructures à dimensions mixtes sous contrôle ferroélectrique 2D(2021), ANR-20-ASTR-0008,NITquantum,Design et fabrication d'un plan focal dans le proche infrarouge à base de nanocrisrtaux(2020), ANR-21-CE24-0012,BRIGHT,Diode électroluminescente infrarouge brillante par exaltation du couplage lumière-matière(2021), and European Project: 756225,blackQD
Subjects: MOBILITE, INFRAROUGE, Atomic and Molecular Physics, and Optics, CHAMP ELECTROMAGNETIQUE, PHOTONIQUE, Electronic, Optical and Magnetic Materials, active photonics, nanocrystals, infrared, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, RADIATION, light matter coupling, SEMICONDUCTEUR, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], Electrical and Electronic Engineering, carrier mobility, Biotechnology
Abstract: International audience; Integration of photonic structures in nanocrystal-based photodetectors has been demonstrated to improve device performances. Furthermore, bias-dependent photoresponse can be observed in such devices as a result of the interplay between hopping transport and inhomogeneous electromagnetic field. Here, we investigate the main physical concepts leading to a voltage-dependent photoresponse. We first bring evidence of bias-dependent carrier mobilities in a nanocrystal array over a wide range of temperatures. Then, we realize an infrared sensing device using HgTe nanocrystals, where the electrodes also play the role of a grating, inducing a spatially inhomogeneous absorption. The obtained device exhibits a significant bias-dependent photoresponse while possessing a competitive detection performance in the extended shortwave and mid-wave infrared, with detectivity reaching 7x10 10 Jones at 80 K and a fast response time of around 70 ns. This work provides the foundation for further advancements in nanocrystal-basedactive photonics devices.
Published: 2022

5. Observations of the Perseverance rover at the Jezero crater delta front using the SuperCam instrument

Author: Mangold, Nicolas, Caravaca, Gwénaël, Dehouck, Erwin, Beyssac, Olivier, Beck, Pierre, Clavé, Elise, Cousin, Agnès, Dromart, Gilles, Forni, Olivier, Fouchet, Thierry, Gasnault, Olivier, Gupta, Sanjeev, Le Mouélic, Stéphane, Mandon, Lucia, Maurice, Sylvestre, Meslin, Pierre-Yves, Quantin-Nataf, Cathy, Royer, Clément, Wiens, Roger, Team, The Supercam, Laboratoire de Planétologie et Géosciences [UMR_C 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France, Centre d'Etudes Lasers Intenses et Applications (CELIA), Université de Bordeaux (UB)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Pôle Planétologie du LESIA, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Department of Earth Science and Engineering [Imperial College London], Imperial College London, Division of Geological and Planetary Sciences [Pasadena], California Institute of Technology (CALTECH), Purdue University [West Lafayette], European Geosciences Union, and EGU
Subjects: jezero crater, delta, [SDU.STU.PL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Planetology, SuperCam, [SDU]Sciences of the Universe [physics], [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, Mars 2020, perseverance, Mars, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences
Abstract: International audience; The Perseverance rover landed on the floor of Jezero crater in February 2021. The initial set of images taken from the landing site of the residual butte Kodiak showed a deltaic architecture consistent with a paleolake, but at a level ~100 m lower than expected, suggestive of a closed lake system. After spending ~1 year studying the crater floor, the rover reached the front of the deltaic fan in April 2022. Here, we report observations of the facies, structure and composition of these sedimentary deposits using the SuperCam instrument. SuperCam can take images for texture analysis with the Remote Micro-Imager (RMI), visible and infrared reflectance (VISIR) spectra as well as Raman spectra for mineralogical analysis, and data from laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) for chemical analysis. The rover investigated the basal strata of the delta along two traverses at the SE of the delta front. The transition between the crater floor and the delta is not well determined due to regolith and strongly degraded outcrops, and is currently under assessment. The ~20 m thick basal layers that are well-visible on orbital data consist of fine-grained sandstones and siltstones deposited in sub-horizontal planar beds with millimeter thick laminations. These deposits display a substantial alteration highlighted by the detection of both sulfates and phyllosilicates, with exception of local boulders of igneous texture lacking alteration. Texture and composition are both consistent with a quiet regime of deposition such as in lake deposits or distal delta slopes. These beds are considered of topmost importance for sample return and were cored in two locations. Pebbly sandstones and conglomerates with pebbles limited to a few centimeters are observed immediately above these strata. The texture is matrix-supported suggesting an emplacement through gravity sliding or turbidity flows below water rather than fluvial deposition. The composition is more variable than in underlying finer-grained beds and includes local carbonate detections. Uppermost deposits have not been reached by the rover yet, but have been analyzed remotely by RMI images, and VISIR for some of them. They consist of cross-bedded sandstones and conglomerates in all locations of the delta front. The diversity in texture of these deposits suggests a variability in depositional regimes including high-energy floods, either during the lacustrine phase, or subsequently. Boulders present within these layers are rounded suggesting a substantial abrasion by fluvial transport. These boulders are also interesting targets for sampling distant crustal rocks. The top of the delta will be analyzed and sampled along the traverse of the rover in 2023.
Published: 2023

6. Bootstrapping traceless symmetric $O(N)$ scalars

Author: Reehorst, Marten, Refinetti, Maria, Vichi, Alessandro, Institut des Hautes Etudes Scientifiques (IHES), IHES, Systèmes Désordonnés et Applications, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), and HEP, INSPIRE
Subjects: High Energy Physics - Theory, family, [PHYS.PHYS.PHYS-GEN-PH] Physics [physics]/Physics [physics]/General Physics [physics.gen-ph], FOS: Physical sciences, General Physics and Astronomy, [PHYS.HLAT] Physics [physics]/High Energy Physics - Lattice [hep-lat], singlet: scalar, Condensed Matter - Strongly Correlated Electrons, effective field theory, High Energy Physics - Lattice, correlation function, bootstrap, Condensed Matter - Statistical Mechanics, lattice, kink, Statistical Mechanics (cond-mat.stat-mech), Strongly Correlated Electrons (cond-mat.str-el), [PHYS.HTHE]Physics [physics]/High Energy Physics - Theory [hep-th], [PHYS.HLAT]Physics [physics]/High Energy Physics - Lattice [hep-lat], High Energy Physics - Lattice (hep-lat), operator: dimension, critical phenomena, O(N), [PHYS.PHYS.PHYS-GEN-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/General Physics [physics.gen-ph], High Energy Physics - Theory (hep-th), fixed point, [PHYS.HTHE] Physics [physics]/High Energy Physics - Theory [hep-th]
Abstract: We use numerical bootstrap techniques to study correlation functions of traceless symmetric tensors of $O(N)$ with two indexes $t_{ij}$. We obtain upper bounds on operator dimensions for all the relevant representations and several values of $N$. We discover several families of kinks, which do not correspond to any known model and we discuss possible candidates. We then specialize to the case $N=4$, which has been conjectured to describe a phase transition in the antiferromagnetic real projective model ARP$^{3}$. Lattice simulations provide strong evidence for the existence of a second order phase transition, while an effective field theory approach does not predict any fixed point. We identify a set of assumptions that constrain operator dimensions to a closed region overlapping with the lattice prediction. The region is still present after pushing the numerics in the single correlator case or when considering a mixed system involving $t$ and the lowest dimension scalar singlet., 49 pages, 27 figures Fixed minor typos. Added a subsection on "External operator as the lowest dimensional operator of its kind". Included bounds using this additional assumption in figures 8a and 8b
Published: 2023

7. Jezero Delta mineralogical diversity revealed by SuperCam infrared spectral modeling

Author: Royer, Clément, Poulet, François, Wiens, Roger, Mandon, Lucia, Fouchet, Thierry, Clavé, Elise, Montmessin, Franck, Forni, Olivier, Johnson, Jeffrey, Gasnault, Olivier, Quantin-Nataf, Cathy, Dehouck, Erwin, Beck, Pierre, Le Mouélic, Stéphane, Caravaca, Gwénaël, Pinet, P.C., Beyssac, Olivier, Pilorget, Cédric, M. Ollila, Ann, Brown, Adrian, Maurice, Sylvestre, Team, The Supercam, Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, Purdue University, Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Division of Geological and Planetary Sciences [Pasadena], California Institute of Technology (CALTECH), Pôle Planétologie du LESIA, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Centre d'Etudes Lasers Intenses et Applications (CELIA), Université de Bordeaux (UB)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), PLANETO - LATMOS, Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory [Laurel, MD] (APL), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France, Laboratoire de Planétologie et Géosciences [UMR_C 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Los Alamos National Laboratory (LANL), NASA Headquarters, Plancius Research LLC, and Lunar and Planetary Institute
Subjects: Jezero crater, [SDU.STU.PL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Planetology, [SDU]Sciences of the Universe [physics], IRS, Mars 2020, [SDU.ASTR.EP]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Earth and Planetary Astrophysics [astro-ph.EP], sedimentology, mineralogy
Abstract: International audience; Since the end of April 2022, the Perseverance rover has embarked on the Delta Campaignwith the objective to explore the sedimentary delta of Jezero Crater and characterize its stratigraphyand mineral composition. Among the instruments aboard the Rover, SuperCam [1, 2] plays a keyrole in this study thanks to its remote measurement capabilities (spectroscopy and imaging), in particularthe near-infrared reflectance spectroscopy performed by the IRS instrument [3]. This instrument analyzeslight reflected from rocks and soils in the 1.3 – 2.6 μm spectral range and in a field of view of 1.15 mrad,corresponding to an area of about 3.5 mm at 3 m distance. The IRS is thus sensitive to the spectral signaturesof primary and aqueous alteration minerals, enabling the analysis of the compositional diversity of rocks and thus to the study of their formation conditions. Here we summarize a modeling approach of the IRS data to examine diagnostic absorption features.
Published: 2023

8. Acoustics of martian geological material from the shock waves of the laser-induced sparks of supercam

Author: Alvarez, C., Laserna, J., Moros, J., Purohit, P., Angel, S. M., Bernardi, P., Beyssac, O., Bousquet, B., Cadu, A., Chide, B., Clavé, E., Dauson, E., Forni, O., Fouchet, T., Gasnault, O., Jacob, Xavier, Lacombe, G., Lanza, N.L., Larmat, C., Lasue, J., Lorenz, R.D., Meslin, P.-Y., Mimoun, D., Montmessin, Franck, Murdoch, N., Ollila, A. M., Pilleri, P., Reyes-Newell, A. L., Schröder, S., Stott, A., Cate, J. Ten, Vogt, D., Clegg, S., Cousin, A., Maurice, S., Wiens, R. C., Universidad de Málaga [Málaga] = University of Málaga [Málaga], University of South Carolina [Columbia], Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'Etudes Lasers Intenses et Applications (CELIA), Université de Bordeaux (UB)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Los Alamos National Laboratory (LANL), Pôle Planétologie du LESIA, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université de Toulouse (UT), Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory [Laurel, MD] (APL), PLANETO - LATMOS, Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DLR Institute of Optical Sensor Systems, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt [Berlin] (DLR), Purdue University [West Lafayette], and Lunar and Planetary Institute
Subjects: [SDU.STU.PL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Planetology, [SDU]Sciences of the Universe [physics], [SDU.ASTR.EP]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Earth and Planetary Astrophysics [astro-ph.EP]
Abstract: International audience
Published: 2023

9. Rational Lax Matrices from Antidominantly Shifted Extended Yangians: BCD Types

Author: Rouven Frassek, Alexander Tsymbaliuk, Champs, Gravitation et Cordes, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
Subjects: Nonlinear Sciences - Exactly Solvable and Integrable Systems, [PHYS.MPHY]Physics [physics]/Mathematical Physics [math-ph], FOS: Mathematics, FOS: Physical sciences, Statistical and Nonlinear Physics, Mathematical Physics (math-ph), Representation Theory (math.RT), Exactly Solvable and Integrable Systems (nlin.SI), Mathematics::Representation Theory, Mathematics - Representation Theory, Mathematical Physics
Abstract: Generalizing our recent joint paper with Vasily Pestun (arXiv:2001.04929), we construct a family of $SO(2r),Sp(2r),SO(2r+1)$ rational Lax matrices, polynomial in the spectral parameter, parametrized by the divisors on the projective line with coefficients being dominant integral coweights of associated Lie algebras. To this end, we provide the RTT realization of the antidominantly shifted extended Drinfeld Yangians of $\mathfrak{so}_{2r}, \mathfrak{sp}_{2r}, \mathfrak{so}_{2r+1}$, and of their coproduct homomorphisms. This establishes some of the recent conjectures in the physics literature by Costello-Gaiotto-Yagi (arXiv:2103.01835) in the classical types., Comment: v3: 67 pages, minor corrections, details added. v2: 65 pages, minor corrections, some details added, Remark 4.37 added. v1: 64 pages, comments are welcome!
Published: 2022

10. Antenna Radiation Efficiency Estimation From Backscattering Measurement Performed Within Reverberation Chambers

Author: Wafa Krouka, Francois Sarrazin, Julien de Rosny, Adnane Labdouni, Elodie Richalot, Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel, Institut Langevin - Ondes et Images (UMR7587) (IL), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel, and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Subjects: contactless measurement, backscattering measurement, FOS: Physical sciences, quality factor, 020206 networking & telecommunications, Applied Physics (physics.app-ph), Physics - Applied Physics, 02 engineering and technology, Condensed Matter Physics, reverberation chamber, Atomic and Molecular Physics, and Optics, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, Antenna radiation efficiency, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electrical and Electronic Engineering
Abstract: This paper presents a contactless measurement method for antenna radiation efficiency estimation within reverberation chambers (RCs). This method does not require to connect any analyzer to the antenna under test (AUT). The AUT radiation efficiency is obtained from the differential measurement of the RC composite $Q$-factor estimated for two AUT load conditions, namely an open circuit and a \SI[detect-weight]{50}{\ohm} load. Remotely-controlled RF switches are used in order to keep the setup identical for both measurements. The method is experimentally validated in two RCs of different volumes (1~m$^3$ and 19~m$^3$) with a wideband patch antenna in the 1.8~GHz to 2.8~GHz frequency range. The estimated efficiency is found to be in very good agreement with the one obtained through a conventional invasive RC measurement technique. This new method is suitable for miniature and buried antenna characterization without access to its port.
Published: 2022

11. Damping-Driven Time Reversal for Waves

Author: Samuel Hidalgo-Caballero, Surabhi Kottigegollahalli Sreenivas, Vincent Bacot, Sander Wildeman, Maxime Harazi, Xiaoping Jia, Arnaud Tourin, Mathias Fink, Alvaro Cassinelli, Matthieu Labousse, Emmanuel Fort, Gulliver (UMR 7083), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Langevin - Ondes et Images (UMR7587) (IL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Physique et mécanique des milieux hétérogenes (UMR 7636) (PMMH), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), School of Creative Media, City University Hong Kong, City University Hong Kong, AXA Research Fund, Charpak scholarship, CONACYT Mexico, 'Investissements d’Avenir', and European Project: 754387,EU MSCA H2020 COFUND UpToParis
Subjects: [PHYS.PHYS.PHYS-CLASS-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Classical Physics [physics.class-ph], General Physics and Astronomy
Abstract: International audience; Damping is usually associated with irreversibility. Here, we present a counterintuitive concept to achieve time reversal of waves propagating in a lossless medium using a transitory dissipation pulse. Applying a sudden and strong damping in a limited time generates a time-reversed wave. In the limit of a high damping shock, this amounts to "freezing" the initial wave by maintaining the wave amplitude while canceling its time derivative. The initial wave then splits in two counterpropagating waves with half of its amplitude and time evolutions in opposite directions. We implement this damping-based time reversal using phonon waves propagating in a lattice of interacting magnets placed on an air cushion. We show with computer simulations that this concept also applies to broadband time reversal in complex disordered systems.
Published: 2023

12. The Hubble PanCET program: The near-ultraviolet transmission spectrum of WASP-79b

Author: A. Gressier, A. Lecavelier des Etangs, D. K. Sing, M. López-Morales, M. K. Alam, J. K. Barstow, V. Bourrier, L. A. Dos Santos, A. García Muñoz, J. D. Lothringer, N. K. Nikolov, K. S. Sotzen, G. W. Henry, T. Mikal-Evans, PLANETO - LATMOS, Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Pôle Planétologie du LESIA, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Space Telescope Science Institute (STSci), Morton K. Blaustein Department of Earth and Planetary Sciences [Baltimore], Johns Hopkins University (JHU), Department of Physics and Astronomy [Baltimore], Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Harvard University-Smithsonian Institution, Carnegie Institution for Science, School of Physical Sciences [Milton Keynes], Faculty of Science, Technology, Engineering and Mathematics [Milton Keynes], The Open University [Milton Keynes] (OU)-The Open University [Milton Keynes] (OU), Geneva Observatory, Université de Genève = University of Geneva (UNIGE), Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Utah Valley University (UVU), Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory [Laurel, MD] (APL), Tennessee State University, Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA), and Max-Planck-Gesellschaft
Subjects: stars, Earth and Planetary Astrophysics (astro-ph.EP), photometry, [SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph], Space and Planetary Science, planets and satellites, atmospheres, FOS: Physical sciences, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics
Abstract: We present Hubble Space Telescope (HST) transit observations of the Hot-Jupiter WASP-79b acquired with the Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) in the near ultraviolet (NUV). Two transit observations, part of the PanCET program, are used to obtain the transmission spectra of the planet between 2280 and 3070{\AA}. We correct for systematic effects in the raw data using the jitter engineering parameters and polynomial modelling to fit the white light curves of the two transits. We observe an increase in the planet-to-star radius ratio at short wavelengths, but no spectrally resolved absorption lines. The difference between the radius ratios at 2400 and 3000{\AA} reaches $0.0191\pm0.0042$ ($\sim$4.5$-\sigma$). Although the NUV transmission spectrum does not show evidence of hydrodynamical escape, the strong atmospheric features are likely due to species at very high altitudes. We performed a 1D simulation of the temperature and composition of WASP-79b using Exo-REM. The temperature pressure profile crosses condensation curves of radiatively active clouds, particularly MnS, Mg$_2$SiO$_4$, Fe, and Al$_2$O$_3$. Still, none of these species produces the level of observed absorption at short wavelengths and can explain the observed increase in the planet's radius. WASP-79b's transit depth reaches 23 scale height, making it one of the largest spectral features observed in an exoplanet at this temperature ($\sim$1700 K). The comparison of WASP-79b's transmission spectrum with three warmer hot Jupiters shows a similar level of absorption to WASP-178b and WASP-121b between 0.2 and 0.3$\mu$m, while HAT-P-41b's spectrum is flat. The features could be explained by SiO absorption., Comment: Accepted for publication January 31, 2023 in the Journal Astronomy & Astrophysics
Published: 2023

13. Visible and Infrared Nanocrystal-based Light Modulator with CMOS Compatible Bias Operation

Author: Huichen Zhang, Victor Guilloux, Erwan Bossavit, Ningyuan Fu, Corentin Dabard, Mariarosa Cavallo, Tung Huu Dang, Adrien Khalili, Claire Abadie, Rodolphe Alchaar, Charlie Gréboval, Xiang Zhen Xu, James K. Utterback, Debora Pierucci, Sandrine Ithurria, Juan I. Climente, Thierry Barisien, Emmanuel Lhuillier, Physico-chimie et dynamique des surfaces (INSP-E6), Institut des Nanosciences de Paris (INSP), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Photonique et cohérence de spin (INSP-E12), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique et d'Etude des Matériaux (UMR 8213) (LPEM), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), QUAD : Physique Quantique et Dispositifs, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universitat Jaume I, Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-21-CE24-0012,BRIGHT,Diode électroluminescente infrarouge brillante par exaltation du couplage lumière-matière(2021), ANR-19-CE24-0022,COPIN,Détecteur plasmonique à nanoCristaux colloïdaux: une nouvelle filière pour l'OPtoélectronique INfrarouge(2019), ANR-19-CE09-0026,GRaSkop,Tuning Giant Rashba Spin-Orbit Coupling in Polar Single Layer Transition Metal Dichalcogenides(2019), ANR-19-CE09-0017,FRONTAL,Nanocristaux Colloïdaux Dopés Infrarouges(2019), ANR-20-ASTR-0008,NITquantum,Design et fabrication d'un plan focal dans le proche infrarouge à base de nanocrisrtaux(2020), European Project: 756225,blackQD, and European Project: 101086358,AQDtive
Subjects: nanocrystal, [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], nanoplatelets, light modulator, Electrical and Electronic Engineering, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, device, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Biotechnology, Electronic, Optical and Magnetic Materials
Abstract: International audience; Nanocrystals are now established light sources, and as synthesis and device integration have gained maturity, new functionalities can now be considered. So far, the emitted light from a nanocrystal population remains mostly driven by the structural properties (composition, size, shape) of the particle, and only limited post-synthesis tunability has been demonstrated. Here, we explore the design of light amplitude modulators using a nanocrystal-based light-emitting diode operated under reverse bias. We demonstrate strong photoluminescence modulations for devices operating in the visible and near telecom wavelengths using low bias operations (
Published: 2023

14. The multichord stellar occultation by the centaur Bienor on January 11, 2019

Author: E. Fernández-Valenzuela, N. Morales, M. Vara-Lubiano, J. L. Ortiz, G. Benedetti-Rossi, B. Sicardy, M. Kretlow, P. Santos-Sanz, B. Morgado, D. Souami, F. Organero, L. Ana, F. Fonseca, A. Román, S. Alonso, R. Gonçalves, M. Ferreira, R. Iglesias-Marzoa, J. L. Lamadrid, A. Alvarez-Candal, M. Assafin, F. Braga-Ribas, J. I. B. Camargo, F. Colas, J. Desmars, R. Duffard, J. Lecacheux, A. R. Gomes-Júnior, F. L. Rommel, R. Vieira-Martins, C. L. Pereira, V. Casanova, A. Selva, C. Perelló, S. Mottola, S. Hellmich, J. L. Maestre, A. J. Castro-Tirado, A. Pal, J. M. Trigo-Rodriguez, W. Beisker, A. Laporta, M. Garcés, L. Escaned, M. Bretton, Ministerio de Ciencia e Innovación (España), Junta de Andalucía, European Research Council, European Commission, National Research, Development and Innovation Office (Hungary), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (Brasil), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Brasil), Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Pôle Planétologie du LESIA, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Institut Polytechnique des Sciences Avancées (IPSA), Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides (IMCCE), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Lille-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Earth and Planetary Astrophysics (astro-ph.EP), Minor planets, asteroids: individual: Bienor, Stellar occultations, [SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph], FOS: Physical sciences, Astronomy and Astrophysics, general [Kuiper belt], Trans-Neptunian Objects – Kuiper Belt objects: individual: Bienor – Photometry – Stellar occultations, Trans-Neptunian Objects, individual: Bienor [Minor planets, asteroids], Kuiper Belt objects: individual: Bienor, Planets and satellites: composition, Photometry, Planets and satellites: formation, Space and Planetary Science, composition [Planets and satellites], Kuiper belt: general, formation [Planets and satellites], Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics
Abstract: Within our program of physical characterization of trans-Neptunian objects and centaurs, we predicted a stellar occultation by the centaur (54598) Bienor to occur on January 11, 2019, with good observability potential. We obtained high accuracy astrometric data to refine the prediction, resulting in a shadow path favorable for the Iberian Peninsula. This encouraged us to carry out an occultation observation campaign that resulted in five positive detections from four observing sites. This is the fourth centaur for which a multichord (more than two chords) stellar occultation has been observed so far, the other three being (2060) Chiron, (10199) Chariklo, and (95626) 2002 GZ32. From the analysis of the occultation chords, combined with the rotational light curve obtained shortly after the occultation, we determined that Bienor has an area-equivalent diameter of 150 ± 20 km. This diameter is ∼30 km smaller than the one obtained from thermal measurements. The position angle of the short axis of the best fitting ellipse obtained through the analysis of the stellar occultation does not match that of the spin axis derived from long-term photometric models. We also detected a strong irregularity in one of the minima of the rotational light curve that is present no matter the aspect angle at which the observations were done. We present different scenarios to reconcile the results from the different techniques. We did not detect secondary drops related to potential rings or satellites. Nonetheless, similar rings in size to that of Chariklo’s cannot be discarded due to low data accuracy., European Research Council (ERC) 669416, Space Research Initiative from State of Florida, Spanish grant (MCIU/AEI/FEDER, UE) AYA-2017-84637-R, National Research, Development & Innovation Office (NRDIO) - Hungary K-138962 CAPES-PRINT/UNESP 88887.310463/2018-00 88887.571156/2020-00, Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPQ) 427700/2018-3 310683/2017-3 473002/2013-2 314772/2020-0 308150/2016-3 305917/2019-6 150612/2020-6, Fundacao Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio De Janeiro (FAPERJ) E-26/111.488/2013, Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo (FAPESP) 2018/11239-8, Spanish Government PGC2018-097374-B-I00, Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES) 001, Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPQ), Fundacao de Apoio a Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF) 465376/2014-2, Spanish Government AYA-2017-84637-R SEV-2017-0709, Junta de Andalucia PY20_01309, Agencia Estatal de Investigacion PID2020-112789GB-I00, Fondos de Inversiones de Teruel (FITE)
Published: 2023

15. Importance of accurately measuring LDOS maps using scanning tunneling spectroscopy in materials presenting atom-dependent charge order: The case of the correlated Pb/Si(111) single atomic layer

Author: C. Tresca, T. Bilgeri, G. Ménard, V. Cherkez, R. Federicci, D. Longo, M. Hervé, F. Debontridder, P. David, D. Roditchev, G. Profeta, T. Cren, M. Calandra, C. Brun, Spectroscopie des nouveaux états quantiques (INSP-E2), Institut des Nanosciences de Paris (INSP), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Physical and Chemical Sciences [L'Aquila] (DSFC), Università degli Studi dell'Aquila = University of L'Aquila (UNIVAQ), Physique Mésoscopique, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides (IMCCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Lille-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique et d'Etude des Matériaux (UMR 8213) (LPEM), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Trento [Trento], and ANR-11-IDEX-0004,SUPER,Sorbonne Universités à Paris pour l'Enseignement et la Recherche(2011)
Subjects: local density of states, molecular beam epitaxy, charge ordering, scanning tunneling spectroscopy, [PHYS.COND.CM-SCE]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Strongly Correlated Electrons [cond-mat.str-el], 2D materials, correlated materials, [PHYS.COND.CM-MSQHE]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Mesoscopic Systems and Quantum Hall Effect [cond-mat.mes-hall]
Abstract: International audience
Published: 2023

16. Euclid preparation. XXIX. Water ice in spacecraft part I: The physics of ice formation and contamination

Author: Euclid Collaboration, Schirmer, M., Thürmer, K., Bras, B., Cropper, M., Martin-Fleitas, J., Goueffon, Y., Kohley, R., Mora, A., Portaluppi, M., Racca, G. D., Short, A. D., Szmolka, S., Venancio, L. M. Gaspar, Altmann, M., Balog, Z., Bastian, U., Biermann, M., Busonero, D., Fabricius, C., Grupp, F., Jordi, C., Löffler, W., Sellés, A. Sagristà, Aghanim, N., Amara, A., Amendola, L., Baldi, M., Bodendorf, C., Bonino, D., Branchini, E., Brescia, M., Brinchmann, J., Camera, S., Candini, G. P., Capobianco, V., Carbone, C., Carretero, J., Castellano, M., Cavuoti, S., Cimatti, A., Cledassou, R., Congedo, G., Conselice, C. J., Conversi, L., Copin, Y., Corcione, L., Courbin, F., Da Silva, A., Degaudenzi, H., Di Giorgio, A. M., Dinis, J., Dubath, F., Dupac, X., Dusini, S., Farrens, S., Ferriol, S., Frailis, M., Franceschi, E., Fumana, M., Galeotta, S., Garilli, B., Gillard, W., Gillis, B., Giocoli, C., Haugan, S. V. H., Hoekstra, H., Holmes, W., Hormuth, F., Hornstrup, A., Jahnke, K., Kermiche, S., Kiessling, A., Kilbinger, M., Kitching, T., Kunz, M., Kurki-Suonio, H., Ligori, S., Lilje, P. B., Lloro, I., Maiorano, E., Mansutti, O., Marggraf, O., Markovic, K., Marulli, F., Massey, R., Medinaceli, E., Mei, S., Mellier, Y., Meneghetti, M., Merlin, E., Meylan, G., Moresco, M., Moscardini, L., Munari, E., Nakajima, R., Niemi, S. -M., Nightingale, J. W., Nutma, T., Padilla, C., Paltani, S., Pasian, F., Pettorino, V., Pires, S., Polenta, G., Poncet, M., Popa, L. A., Raison, F., Renzi, A., Rhodes, J., Riccio, G., Romelli, E., Roncarelli, M., Rossetti, E., Saglia, R., Sapone, D., Sartoris, B., Schneider, P., Secroun, A., Seidel, G., Serrano, S., Sirignano, C., Sirri, G., Skottfelt, J., Stanco, L., Tallada-Crespí, P., Taylor, A. N., Tereno, I., Toledo-Moreo, R., Tutusaus, I., Valentijn, E. A., Valenziano, L., Vassallo, T., Wang, Y., Weller, J., Zacchei, A., Zoubian, J., Andreon, S., Bardelli, S., Battaglia, P., Bozzo, E., Colodro-Conde, C., Farina, M., Graciá-Carpio, J., Keihänen, E., Lindholm, V., Maino, D., Mauri, N., Morisset, N., Scottez, V., Tenti, M., Zucca, E., Akrami, Y., Baccigalupi, C., Ballardini, M., Biviano, A., Blanchard, A., Borlaff, A. S., Burigana, C., Cabanac, R., Cappi, A., Carvalho, C. S., Casas, S., Castignani, G., Castro, T., Chambers, K. C., Cooray, A. R., Coupon, J., Courtois, H. M., Cuby, J. -G., Davini, S., De Lucia, G., Desprez, G., Di Domizio, S., Dole, H., Escartin, J. A., Escoffier, S., Ferrero, I., Gabarra, L., Ganga, K., Garcia-Bellido, J., George, K., Giacomini, F., Gozaliasl, G., Hildebrandt, H., Kajava, J. J. E., Kansal, V., Kirkpatrick, C. C., Legrand, L., Liebing, P., Loureiro, A., Maggio, G., Magliocchetti, M., Mainetti, G., Maoli, R., Marcin, S., Martinelli, M., Martinet, N., Martins, C. J. A. P., Matthew, S., Maturi, M., Maurin, L., Metcalf, R. B., Monaco, P., Morgante, G., Nadathur, S., Nucita, A. A., Patrizii, L., Pollack, J. E., Popa, V., Potter, D., Pöntinen, M., Sánchez, A. G., Sakr, Z., Schneider, A., Sereno, M., Shulevski, A., Simon, P., Steinwagner, J., Teyssier, R., Valiviita, J., Systèmes de Référence Temps Espace (SYRTE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon (IP2I Lyon), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Institut d'Astrophysique de Paris (IAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département d'Astrophysique (ex SAP) (DAP), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Astrophysique, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères = Laboratory for Studies of Radiation and Matter in Astrophysics and Atmospheres (LERMA), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CY Cergy Paris Université (CY), Joseph Louis LAGRANGE (LAGRANGE), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Calcul de l'IN2P3 (CC-IN2P3), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Euclid, and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: FOS: Physical sciences, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM)
Abstract: Molecular contamination is a well-known problem in space flight. Water is the most common contaminant and alters numerous properties of a cryogenic optical system. Too much ice means that Euclid's calibration requirements and science goals cannot be met. Euclid must then be thermally decontaminated, a long and risky process. We need to understand how iced optics affect the data and when a decontamination is required. This is essential to build adequate calibration and survey plans, yet a comprehensive analysis in the context of an astrophysical space survey has not been done before. In this paper we look at other spacecraft with well-documented outgassing records, and we review the formation of thin ice films. A mix of amorphous and crystalline ices is expected for Euclid. Their surface topography depends on the competing energetic needs of the substrate-water and the water-water interfaces, and is hard to predict with current theories. We illustrate that with scanning-tunnelling and atomic-force microscope images. Industrial tools exist to estimate contamination, and we must understand their uncertainties. We find considerable knowledge errors on the diffusion and sublimation coefficients, limiting the accuracy of these tools. We developed a water transport model to compute contamination rates in Euclid, and find general agreement with industry estimates. Tests of the Euclid flight hardware in space simulators did not pick up contamination signals; our in-flight calibrations observations will be much more sensitive. We must understand the link between the amount of ice on the optics and its effect on Euclid's data. Little research is available about this link, possibly because other spacecraft can decontaminate easily, quenching the need for a deeper understanding. In our second paper we quantify the various effects of iced optics on spectrophotometric data., 35 pages, 22 figures, A&A in press. Changes to previous version: language edits, added Z. Bolag as author in the arxiv PDF (was listed in the ASCII author list and in the journal PDF, but not in the arxiv PDF). This version is identical to the journal version
Published: 2023

17. Reflectance of Jezero Crater Floor: 1. Data Processing and Calibration of the Infrared Spectrometer (IRS) on SuperCam

Author: Royer, Clément, Fouchet, T., Mandon, L., Montmessin, Franck, Poulet, F., Forni, O., Johnson, J., Legett, C., Le Mouélic, S., Gasnault, O., Quantin-Nataf, C., Beck, Pierre, Dehouck, E., Clavé, E., Ollila, A., Pilorget, C., Bernardi, P., Reess, J.‐M., Pilleri, P., Brown, A., Newell, R., Cloutis, E., Maurice, S., Wiens, R., Pôle Planétologie du LESIA, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), PLANETO - LATMOS, Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory [Laurel, MD] (APL), Laboratoire de Planétologie et Géosciences [UMR_C 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France, Centre d'Etudes Lasers Intenses et Applications (CELIA), Université de Bordeaux (UB)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Los Alamos National Laboratory (LANL), Plancius Research LLC, Department of Geography [Winnipeg], University of Winnipeg, Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences [West Lafayette] (EAPS), and Purdue University [West Lafayette]
Subjects: Geophysics, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Space and Planetary Science, Geochemistry and Petrology, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous)
Abstract: International audience; The $Perseverance$ rover, Mars 2020 mission, landed on the surface of the Jezero Crater, on February, 18th 2021. This Martian crater is suspected to have hosted a paleolake as evidenced by the numerous detections of aqueously-altered phases and thus is a promising candidate for the search for past Martian life. The SuperCam instrument, a collaboration by a consortium of American and European laboratories, plays a leading role in this investigation thanks to its highly versatile payload providing rapid, synergistic, fine-scale mineralogy, chemistry, and color imaging. After its landing, the first measurements of Martian targets with the infrared spectrometer of SuperCam (IRS) showed new instrumental behaviors that had to be characterized and calibrated to derive unbiased science data. The IRS radiometric response has thus been calibrated using periodic observations of the Aluwhite SuperCam Calibration Target (SCCT). Parasitic effects were understood and mitigated, and the instrumental dark and noise are characterized and modeled. The reflectance calibrated data products, provided periodically on the NASA Planetary Data System, are corrected for the main instrumental features. This radiometric calibration allowed us to study the 2.5 μm absorption band which has been discovered in the Séítah unit and is associated with phyllosilicates-carbonates mixtures.
Published: 2023

18. First-order thermal insensitivity of the frequency of a narrow spectral hole in a crystal

Author: S. Zhang, S. Seidelin, R. Le Targat, P. Goldner, B. Fang, Y. Le Coq, Laboratoire national de métrologie et d'essais - Systèmes de Référence Temps-Espace (LNE - SYRTE), Systèmes de Référence Temps Espace (SYRTE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nano-Optique et Forces (NEEL - NOF), Institut Néel (NEEL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC), Ville de Paris Emergence Program, Région Ile de France DIM C’nano and SIRTEQ, CNRS through the MITI interdisciplinary programs, LABEX Clusterof Excellence FIRST-TF (ANR-10-LABX-48-01) within the Program 'Investissement d’Avenir' operated by the French National Research Agency (ANR), European Project: OC18, and European Project: NEXTLASERS
Subjects: [PHYS]Physics [physics]
Abstract: International audience
Published: 2023

19. Single frequency CMB B-mode inference with realistic foregrounds from a single training image

Author: Bruno Regaldo-Saint Blancard, François Levrier, Erwan Allys, Niall Jeffrey, François Boulanger, Benjamin D. Wandelt, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), University College of London [London] (UCL), Astrophysique, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Institut d'Astrophysique de Paris (IAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Flatiron Institute, Simons Foundation, Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA (UMR_8112)), Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CY Cergy Paris Université (CY), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CY Cergy Paris Université (CY)
Subjects: Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO), Bayesian probability, Cosmic microwave background, Posterior probability, FOS: Physical sciences, Inference, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, Astrophysics, 01 natural sciences, Convolutional neural network, Wavelet, 0103 physical sciences, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM), 010303 astronomy & astrophysics, Physics, methods: statistical, 010308 nuclear & particles physics, Astronomy and Astrophysics, Statistical model, Moment (mathematics), cosmology: cosmic background radiation, Space and Planetary Science, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Algorithm, Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Abstract: With a single training image and using wavelet phase harmonic augmentation, we present polarized Cosmic Microwave Background (CMB) foreground marginalization in a high-dimensional likelihood-free (Bayesian) framework. We demonstrate robust foreground removal using only a single frequency of simulated data for a BICEP-like sky patch. Using Moment Networks we estimate the pixel-level posterior probability for the underlying {E,B} signal and validate the statistical model with a quantile-type test using the estimated marginal posterior moments. The Moment Networks use a hierarchy of U-Net convolutional neural networks. This work validates such an approach in the most difficult limiting case: pixel-level, noise-free, highly non-Gaussian dust foregrounds with a single training image at a single frequency. For a real CMB experiment, a small number of representative sky patches would provide the training data required for full cosmological inference. These results enable robust likelihood-free, simulation-based parameter and model inference for primordial B-mode detection using observed CMB polarization data., Accepted by Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters. 5 pages with 3 figures (plus 1 page of Supporting Materials with 2 figures)
Published: 2021

20. Vacuum-field-induced THz transport gap in a carbon nanotube quantum dot

Author: Audrey Cottet, Matthieu C. Dartiailh, Jérôme Tignon, Takis Kontos, M. M. Desjardins, L. C. Contamin, Matthieu R. Delbecq, Kazushi Yoshida, S. Massabeau, Kazuhiko Hirakawa, Juliette Mangeney, Tino Cubaynes, Zaki Leghtas, Sébastien Balibar, Simon Messelot, Sukhdeep Dhillon, Federico Valmorra, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Institute of Industrial Science (IIS), The University of Tokyo (UTokyo), Physique Mésoscopique, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Nano-THz, Centre Automatique et Systèmes (CAS), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Théorie de la Matière Condensée, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Subjects: Photon, Electronic properties and materials, Band gap, Science, General Physics and Astronomy, Physics::Optics, 02 engineering and technology, Carbon nanotube, 7. Clean energy, 01 natural sciences, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Article, law.invention, law, 0103 physical sciences, Spontaneous emission, 010306 general physics, Single photons and quantum effects, Quantum fluctuation, Physics, Quantum optics, [PHYS]Physics [physics], Multidisciplinary, business.industry, General Chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Carbon nanotube quantum dot, Quantum technology, Optoelectronics, 0210 nano-technology, business
Abstract: The control of light-matter interaction at the most elementary level has become an important resource for quantum technologies. Implementing such interfaces in the THz range remains an outstanding problem. Here, we couple a single electron trapped in a carbon nanotube quantum dot to a THz resonator. The resulting light-matter interaction reaches the deep strong coupling regime that induces a THz energy gap in the carbon nanotube solely by the vacuum fluctuations of the THz resonator. This is directly confirmed by transport measurements. Such a phenomenon which is the exact counterpart of inhibition of spontaneous emission in atomic physics opens the path to the readout of non-classical states of light using electrical current. This would be a particularly useful resource and perspective for THz quantum optics., Strong light-matter coupling has been realized at the level of single atoms and photons throughout most of the electromagnetic spectrum, except for the THz range. Here, the authors report a THz-scale transport gap, induced by vacuum fluctuations in carbon nanotube quantum dot through the deep strong coupling of a single electron to a THz resonator.
Published: 2021

21. Towards Spectral-Hole Burning at Dilution Temperatures for Ultra Frequency-Stable Lasers

Author: Hartman, M, Lin, X, Zhang, S, Galland, N, Lučić, N, Le Targat, R, Ferrier, A, Goldner, P, Fang, B, Seidelin, S, Le Coq, Y, Laboratoire national de métrologie et d'essais - Systèmes de Référence Temps-Espace (LNE - SYRTE), Systèmes de Référence Temps Espace (SYRTE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL), Nano-Optique et Forces (NEEL - NOF), Institut Néel (NEEL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), FIRST-TF, ANR-10-LABX-4801,ANR-10-LABX-48-01,ANR-10-LABX-48-01, and European Project: 20FUN08
Subjects: [PHYS]Physics [physics]
Abstract: International audience
Published: 2022

22. Roadmap on wavefront shaping and deep imaging in complex media

Author: Gigan, Sylvain, Katz, Ori, De Aguiar, Hilton B., Andresen, Esben Ravn, Aubry, Alexandre, Bertolotti, Jacopo, Bossy, Emmanuel, Bouchet, Dorian, Brake, Joshua, Brasselet, Sophie, Bromberg, Yaron, Cao, Hui, Chaigne, Thomas, Cheng, Zhongtao, Choi, Wonshik, Čižmár, Tomáš, Cui, Meng, Curtis, Vincent R., Defienne, Hugo, Hofer, Matthias, Horisaki, Ryoichi, Horstmeyer, Roarke, Ji, Na, LaViolette, Aaron K., Mertz, Jerome, Moser, Christophe, Mosk, Allard P., Pégard, Nicolas C., Piestun, Rafael, Popoff, Sebastien, Phillips, David B., Psaltis, Demetri, Rahmani, Babak, Rigneault, Hervé, Rotter, Stefan, Tian, Lei, Vellekoop, Ivo M., Waller, Laura, Wang, Lihong, Weber, Timothy, Xiao, Sheng, Xu, Chris, Yamilov, Alexey, Yang, Changhuei, Yılmaz, Hasan, Afd Nanophotonics, Sub Nanophotonics, Nanophotonics, Laboratoire Kastler Brossel (LKB (Jussieu)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), The Hebrew University of Jerusalem (HUJ), Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules - UMR 8523 (PhLAM), Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Langevin - Ondes et Images (UMR7587) (IL), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), School of Physics and Astronomy [Exeter], University of Exeter, Laboratoire Interdisciplinaire de Physique [Saint Martin d’Hères] (LIPhy ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Harvey Mudd College, Institut FRESNEL (FRESNEL), Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Boston University [Boston] (BU), Cornell University [New York], Missouri University of Science and Technology (Missouri S&T), University of Missouri System, Department of Electrical Engineering, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA, Institute of Materials Science and Nanotechnology, National Nanotechnology Research Center (UNAM), Bilkent University, Ankara, 06800, Turkey, Laboratoire Kastler Brossel (LKB (Lhomond)), Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Yale University [New Haven], California Institute of Technology (CALTECH), Korea University [Seoul], Leibniz Institute of Photonic Technology (IPHT), Leibniz Association, Institute of Scientific Instruments of the Czech Academy of Sciences, Purdue University [West Lafayette], University of North Carolina [Chapel Hill] (UNC), University of North Carolina System (UNC), SUPA School of Physics and Astronomy [Glasgow], University of Glasgow, The University of Tokyo (UTokyo), Duke University [Durham], University of California [Berkeley] (UC Berkeley), University of California (UC), Department of Biomedical Engineering [Boston], Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Utrecht University [Utrecht], University of Colorado [Boulder], Vienna University of Technology (TU Wien), Department of Electrical and Computer Engineering [Boston University] (ECE), University of Twente, Department of Electrical Engineering and Computer Sciences (Berkeley EECS), Institute of Material Science and Nanotechnology and National Nanotechnology Research Center [Bilkent university] (UNAM), Bilkent University [Ankara], Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Marseille (ECM)-Aix Marseille Université (AMU), University of California [Berkeley], University of California, University of Twente [Netherlands], Yılmaz, Hasan, Afd Nanophotonics, Sub Nanophotonics, and Nanophotonics
Subjects: lensless endoscope, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, speckle-correlation, FOS: Physical sciences, real-time, wavefront shaping, Imaging, multimode fibers, adaptive optics, Scattering, Atomic and Molecular Physics, Electronic, Physics - Biological Physics, Optical and Magnetic Materials, mesoscopic physics, Electrical and Electronic Engineering, focusing light, [PHYS]Physics [physics], Microscopy, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], scattering, imaging, phase-conjugation, Multimode fibers, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Biological Physics (physics.bio-ph), thick tissue, Mesoscopic physics, field-of-view, Wavefront shaping, microscopy, learning approach, and Optics, Adaptive optics, scattering media, Optics (physics.optics), Physics - Optics
Abstract: The last decade has seen the development of a wide set of tools, such as wavefront shaping, computational or fundamental methods, that allow to understand and control light propagation in a complex medium, such as biological tissues or multimode fibers. A vibrant and diverse community is now working on this field, that has revolutionized the prospect of diffraction-limited imaging at depth in tissues. This roadmap highlights several key aspects of this fast developing field, and some of the challenges and opportunities ahead., submitted to J.Phys Photonics (IOP), 116 pages, 23 sections
Published: 2022

23. Reaching ultra-high vacuum for a large vacuum vessel in an underground environment

Author: D. O. Sabulsky, X. Zou, J. Junca, A. Bertoldi, M. Prevedelli, Q Beaufils, R Geiger, A. Landragin, D. Boyer, S. Gaffet, P Bouyer, B. Canuel, Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences (LP2N), Université de Bordeaux (UB)-Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Bologna/Università di Bologna, Laboratoire national de métrologie et d'essais - Systèmes de Référence Temps-Espace (LNE - SYRTE), Systèmes de Référence Temps Espace (SYRTE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Souterrain à Bas Bruit (LSBB), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Observatoire de la Côte d'Azur, and COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.QPHY]Physics [physics]/Quantum Physics [quant-ph]
Abstract: Located far from anthropical disturbances and with low seismic and magnetic background noise profiles, the LSBB facility is the ideal location for a new hybrid detector for the study of space-time strain. The MIGA infrastructure [1], utilizes an array of atom interferometers manipulated by the same beam, the resonant optical field of a 150 m long optical cavity. The infrastructure constitutes a new method for geophysics, for the characterization of spatial and temporal variations of the local gravity, and is a demonstrator for future decihertz gravitational wave observation. Such an infrastructure requires ultra-high vacuum (10−9 mbar) on a size (150 m) and scale (36 m3) not typically seen in underground laboratories other than CERN [2], and especially in underground environments with high humidity (up to 100%) and significant dust contamination (milimetric to micrometric porous rock particles). Here, we detail the status of the MIGA infrastructure and describe the ongoing generation and analysis of the vacuum works - this comes from tests of the prototype vacuum vessel, focusing on heating cycles, residual gas and heating analysis.
Published: 2022

24. Formation and evolution of carbonaceous asteroid Ryugu: Direct evidence from returned samples

Author: T. Nakamura, M. Matsumoto, K. Amano, Y. Enokido, M. E. Zolensky, T. Mikouchi, H. Genda, S. Tanaka, M. Y. Zolotov, K. Kurosawa, S. Wakita, R. Hyodo, H. Nagano, D. Nakashima, Y. Takahashi, Y. Fujioka, M. Kikuiri, E. Kagawa, M. Matsuoka, A. J. Brearley, A. Tsuchiyama, M. Uesugi, J. Matsuno, Y. Kimura, M. Sato, R. E. Milliken, E. Tatsumi, S. Sugita, T. Hiroi, K. Kitazato, D. Brownlee, D. J. Joswiak, M. Takahashi, K. Ninomiya, T. Takahashi, T. Osawa, K. Terada, F. E. Brenker, B. J. Tkalcec, L. Vincze, R. Brunetto, A. Aléon-Toppani, Q. H. S. Chan, M. Roskosz, J.-C. Viennet, P. Beck, E. E. Alp, T. Michikami, Y. Nagaashi, T. Tsuji, Y. Ino, J. Martinez, J. Han, A. Dolocan, R. J. Bodnar, M. Tanaka, H. Yoshida, K. Sugiyama, A. J. King, K. Fukushi, H. Suga, S. Yamashita, T. Kawai, K. Inoue, A. Nakato, T. Noguchi, F. Vilas, A. R. Hendrix, C. Jaramillo-Correa, D. L. Domingue, G. Dominguez, Z. Gainsforth, C. Engrand, J. Duprat, S. S. Russell, E. Bonato, C. Ma, T. Kawamoto, T. Wada, S. Watanabe, R. Endo, S. Enju, L. Riu, S. Rubino, P. Tack, S. Takeshita, Y. Takeichi, A. Takeuchi, A. Takigawa, D. Takir, T. Tanigaki, A. Taniguchi, K. Tsukamoto, T. Yagi, S. Yamada, K. Yamamoto, Y. Yamashita, M. Yasutake, K. Uesugi, I. Umegaki, I. Chiu, T. Ishizaki, S. Okumura, E. Palomba, C. Pilorget, S. M. Potin, A. Alasli, S. Anada, Y. Araki, N. Sakatani, C. Schultz, O. Sekizawa, S. D. Sitzman, K. Sugiura, M. Sun, E. Dartois, E. De Pauw, Z. Dionnet, Z. Djouadi, G. Falkenberg, R. Fujita, T. Fukuma, I. R. Gearba, K. Hagiya, M. Y. Hu, T. Kato, T. Kawamura, M. Kimura, M. K. Kubo, F. Langenhorst, C. Lantz, B. Lavina, M. Lindner, J. Zhao, B. Vekemans, D. Baklouti, B. Bazi, F. Borondics, S. Nagasawa, G. Nishiyama, K. Nitta, J. Mathurin, T. Matsumoto, I. Mitsukawa, H. Miura, A. Miyake, Y. Miyake, H. Yurimoto, R. Okazaki, H. Yabuta, H. Naraoka, K. Sakamoto, S. Tachibana, H. C. Connolly, D. S. Lauretta, M. Yoshitake, M. Yoshikawa, K. Yoshikawa, K. Yoshihara, Y. Yokota, K. Yogata, H. Yano, Y. Yamamoto, D. Yamamoto, M. Yamada, T. Yamada, T. Yada, K. Wada, T. Usui, R. Tsukizaki, F. Terui, H. Takeuchi, Y. Takei, A. Iwamae, H. Soejima, K. Shirai, Y. Shimaki, H. Senshu, H. Sawada, T. Saiki, M. Ozaki, G. Ono, T. Okada, N. Ogawa, K. Ogawa, R. Noguchi, H. Noda, M. Nishimura, N. Namiki, S. Nakazawa, T. Morota, A. Miyazaki, A. Miura, Y. Mimasu, K. Matsumoto, K. Kumagai, T. Kouyama, S. Kikuchi, K. Kawahara, S. Kameda, T. Iwata, Y. Ishihara, M. Ishiguro, H. Ikeda, S. Hosoda, R. Honda, C. Honda, Y. Hitomi, N. Hirata, T. Hayashi, M. Hayakawa, K. Hatakeda, S. Furuya, R. Fukai, A. Fujii, Y. Cho, M. Arakawa, M. Abe, Y. Tsuda, Tohoku University [Sendai], NASA Johnson Space Center (JSC), NASA, The University of Tokyo (UTokyo), Tokyo Institute of Technology [Tokyo] (TITECH), Institute of Space and Astronautical Science (ISAS), Japan Aerospace Exploration Agency [Sagamihara] (JAXA), ASU School of Earth and Space Exploration (SESE), Arizona State University [Tempe] (ASU), Planetary Exploration Research Center [Chiba] (PERC), Chiba Institute of Technology (CIT), Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences [MIT, Cambridge] (EAPS), Massachusetts Institute of Technology (MIT), Nagoya University, Department of Earth and Planetary Science [Tokyo], Graduate School of Science [Tokyo], The University of Tokyo (UTokyo)-The University of Tokyo (UTokyo), Pôle Planétologie du LESIA, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Guangzhou Institute of Geochemistry, Ritsumeikan University, Japan Synchrotron Radiation Research Institute [Hyogo] (JASRI), Institute of Low Temperature Science [Sapporo], Hokkaido University [Sapporo, Japan], Department of Earth, Environmental and Planetary Sciences [Providence], Brown University, The University of Aizu, University of Washington [Seattle], Osaka University, Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe [Tokyo] (Kavli IPMU), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study (UTIAS), Japan Atomic Energy Agency, Goethe-University Frankfurt am Main, Department of Inorganic and Physical Chemistry, Ghent University, Universiteit Gent = Ghent University (UGENT), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Department of Earth Sciences, Royal Holloway, University of London, Egham, Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France, Advanced Photon Source [ANL] (APS), Argonne National Laboratory [Lemont] (ANL)-University of Chicago-US Department of Energy, Kindai University, Kyushu University, Department of Earth and Atmospheric Sciences [Houston], University of Houston, Texas Materials Institute (TMI), University of Texas at Austin [Austin], Department of Geoscience, Virginia Tech, Blacksburg, VA, United States, National Institute for Materials Science (NIMS), Department of Earth Sciences [NHM London] (DES-NHM), The Natural History Museum [London] (NHM), Kanazawa University (KU), Graduate University for Advanced Studies [Hayama] (SOKENDAI), Division of Earth and Planetary Sciences [Kyoto], Kyoto University, Planetary Science Institute [Tucson] (PSI), Pennsylvania State University (Penn State), Penn State System, California State University [San Marcos] (CSUSM), Space Sciences Laboratory [Berkeley] (SSL), University of California [Berkeley] (UC Berkeley), University of California (UC)-University of California (UC), Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Division of Geological and Planetary Sciences [Pasadena], California Institute of Technology (CALTECH), University of Shizuoka, Ehime University [Matsuyama, Japon], European Space Astronomy Centre (ESAC), Agence Spatiale Européenne = European Space Agency (ESA), KEK (High energy accelerator research organization), Hitachi, Ltd, Institute for integrated Radiation and Nuclear Science (KURNS), National Metrology Institute of Japan, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Department of Physics, Rikkyo University, Tokyo, Japan Fine Ceramics Center (JFCC), Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali - INAF (IAPS), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), The Aerospace Corporation, Earth-Life Science Institute [Tokyo] (ELSI), University of Chinese Academy of Sciences [Beijing] (UCAS), Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay (ISMO), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Photone Sciences, Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Graduate School of Life Science, University of Hyogo, International Christian University, Friedrich-Schiller-Universität = Friedrich Schiller University Jena [Jena, Germany], Center for Advanced Radiation Sources [University of Chicago] (CARS), University of Chicago, Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie Physique (ICP), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Graduate School of Information Science [Nagoya], Department of Natural History Sciences, Department of Earth and Planetary Sciences [Fukuoka], Graduate School of Advanced Science and Engineering [Higashi-Hiroshima], Hiroshima University, Rowan University, Lunar and Planetary Laboratory [University of Arizona] (LPL), University of Arizona, Kanagawa Institute of Technology, Marine Works Japan Ltd., Faculty of Science, Niigata University, National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), Department of Physics and Astronomy [Seoul], Seoul National University [Seoul] (SNU), Kochi University, Department of Planetology, Graduate School of Science, Graduate School of Science [Kobe], Kobe University-Kobe University, Kobe University, Supported by KAKENHI from the Japanese Society for Promotion of Science (JSPS), grants JP20H00188 and 19H05183 to T.N., JP19K14776 to M.M., 21K18645 to T.M. and K.S., JP20H00205 to A.Ts., M.M., A.M. and J.M., 17H06458 to K.F., Y.T., S.Y. and M.K., JP17H06459 to T.N., T.U., S.W., M.M., N.N., T.M., T.O., Y.S., N.S., and R.N., JP15H05695 to A.Ts. and K.U., 20H05846 to S.T., JP17H06457 to H.G., JP17H06458 to Y. T. and K. F., JP19H00726 to K.K., H. G., and T.M., JP21J13337 to K.A., and JP18H05456,JP20H00189 to K.S., 18H05463 to T.T., S.N., and S.W., 18H05460 to K.N. and T.O., 18H05464 to Y.M., 18H05457 to K.N., T.T., S.W., and Y.M., and JP18H05479 to M.U. Also supported by the JSPS Core-to-Core program ' International Network of Planetary Sciences', and from the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT) (grants JPMXS0450200421 and JPMXS0450200521) to SS. A.K. acknowledges funding support from UK Research and Innovation (UKRI) grant MR/T020261/1. A.B. acknowledges funding support from NASA Emerging Worlds grant - 80NSSC18K0731. P.B. acknowledges funding from the European Research Council (ERC) under grant agreement no. 771691 (Solarys) and the CNES., and European Project: 771691,SOLARYS
Subjects: Multidisciplinary, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Ryugu Hayabusa2 Carbonaceous asteroid Sample return
Abstract: Samples of the carbonaceous asteroid Ryugu were brought to Earth by the Hayabusa2 spacecraft. We analyzed 17 Ryugu samples measuring 1 to 8 millimeters. Carbon dioxide–bearing water inclusions are present within a pyrrhotite crystal, indicating that Ryugu’s parent asteroid formed in the outer Solar System. The samples contain low abundances of materials that formed at high temperatures, such as chondrules and calcium- and aluminum-rich inclusions. The samples are rich in phyllosilicates and carbonates, which formed through aqueous alteration reactions at low temperature, high pH, and water/rock ratios of
Published: 2022

25. Upgrading the high contrast imaging facility SPHERE: science drivers and instrument choices

Author: Boccaletti, A., Chauvin, G., Wildi, F., Milli, J., Stadler, E., Diolaiti, E., Gratton, R., Vidal, F., Loupias, M., Langlois, M., Cantalloube, F., N'Diaye, M., Gratadour, D., Ferreira, F., Tallon, M., Mazoyer, J., Segransan, D., Mouillet, D., Beuzit, J.-L., Bonnefoy, M., Galicher, R., Vigan, A., Snellen, I.A.G., Feldt, M., Desidera, S., Rousseau, S., Baruffolo, A., Goulas, C., Baudoz, P., Bechet, C., Benisty, M., Bianco, A., Carry, B., Cascone, E., Charnay, B., Choquet, E., Christiaens, V., Cortecchia, F., Di Capprio, V., De Rosa, A., Desgrange, C., D'Orazi, V., Douté, S., Frangiamore, M., Gendron, E., Ginski, C., Huby, E., Keller, C.U., Kulcsár, C., Landman, R., Lagarde, S., Lagadec, E., Lagrange, A.-M., Lombini, M., Kasper, M., Ménard, F., Magnard, Y., Malaguti, G., Maurel, D., Mesa, D., Morgante, G., Pantin, E., Pichon, T., Potier, A., Rabou, P., Rochat, S., Terenzi, . l ., Thiébaut, E., Tallon-Bosc, I., Raynaud, H.-F., Rouan, D., Sevin, A., Schiavone, F., Schrieber, L., Zanutta, A., Evans, C.J., Bryant, J.J., Motohara, K., Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Haute résolution angulaire en astrophysique, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Pôle Planétologie du LESIA, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Universidad de Chile = University of Chile [Santiago] (UCHILE), Observatoire Astronomique de l'Université de Genève (ObsGE), Université de Genève = University of Geneva (UNIGE), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG ), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Southern Observatory (ESO), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France, INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna (OABO), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), INAF - Osservatorio Astronomico di Padova (OAPD), Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Joseph Louis LAGRANGE (LAGRANGE), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM), and Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Earth and Planetary Astrophysics (astro-ph.EP), High Contrast Imaging, [SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph], Exoplanets, FOS: Physical sciences, Adaptive Optics, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM), Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics, Coronagraphy
Abstract: SPHERE+ is a proposed upgrade of the SPHERE instrument at the VLT, which is intended to boost the current performances of detection and characterization for exoplanets and disks. SPHERE+ will also serve as a demonstrator for the future planet finder (PCS) of the European ELT. The main science drivers for SPHERE+ are 1/ to access the bulk of the young giant planet population down to the snow line ($3-10$ au), to bridge the gap with complementary techniques (radial velocity, astrometry); 2/ to observe fainter and redder targets in the youngest ($1-10$\,Myr) associations compared to those observed with SPHERE to directly study the formation of giant planets in their birth environment; 3/ to improve the level of characterization of exoplanetary atmospheres by increasing the spectral resolution in order to break degeneracies in giant planet atmosphere models. Achieving these objectives requires to increase the bandwidth of the xAO system (from $\sim$1 to 3\,kHz) as well as the sensitivity in the infrared (2 to 3\,mag). These features will be brought by a second stage AO system optimized in the infrared with a pyramid wavefront sensor. As a new science instrument, a medium resolution integral field spectrograph will provide a spectral resolution from 1000 to 5000 in the J and H bands. This paper gives an overview of the science drivers, requirements and key instrumental trade-off that were done for SPHERE+ to reach the final selected baseline concept., To appear in the Proceedings of the SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation (2022), 13 pages, 6 figure
Published: 2022

26. Novel detection schemes for laser frequency stabilization with spectral hole burning in Eu3+:Y2SiO5

Author: Fang, Bess, Lin, Xiuji, Hartman, Michael, Zhang, Shuo, Ferrier, Alban, Goldner, Philippe, Seidelin, Signe, Le Coq, Yann, Laboratoire national de métrologie et d'essais - Systèmes de Référence Temps-Espace (LNE - SYRTE), Systèmes de Référence Temps Espace (SYRTE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC), Nano-Optique et Forces (NEEL - NOF), Institut Néel (NEEL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Région Ile de France DIM C’nano and SIRTEQ, LABEX Cluster of Excellence FIRST-TF (ANR-10-LABX-48-01) within the Program 'Investissement d’Avenir' operated by the French National Research Agency (ANR), Ville de Paris Emergence Program, CNRS through the MITI interdisciplinary programs, European Project: OC18, and European Project: NEXTLASERS
Subjects: [PHYS]Physics [physics], Optical frequency metrology, Ultrastable lasers, Spectral hole burning
Abstract: International audience
Published: 2022

27. First Results from Atmospheric Observations of CO2, H2O, and CO from SuperCam on Mars2020-Pereverance Rover

Author: Montmessin, Franck, Mcconnochie, T., Fouchet, T., Royer, C., Knutsen, Elise Wright, Bertrand, T., Forni, O., Pilleri, P., Gasnault, O., Lacombe, Gaetan, Lasue, J., Legett, C., Lemmon, M. T., Newell, T., Venhaus, D. M., Maurice, S., Wiens, R. C., PLANETO - LATMOS, Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Space Science Institute [Boulder] (SSI), Pôle Planétologie du LESIA, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Los Alamos National Laboratory (LANL), University of Maryland [College Park], and University of Maryland System
Subjects: [SDU.ASTR.EP]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Earth and Planetary Astrophysics [astro-ph.EP]
Abstract: International audience; Not Available
Published: 2022

28. Folding and persistence times of intramolecular G-quadruplexes transiently embedded in a DNA duplex

Author: Tran, Phong Lan Thao, Rieu, Martin, Hodeib, Samar, Joubert, Alexandra, Ouellet, Jimmy, Alberti, Patrizia, Bugaut, Anthony, Allemand, Jean-François, Boulé, Jean-Baptiste, Croquette, Vincent, Structure et Instabilité des Génomes (STRING), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ABCD : Biophysique des Biomolécules, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Institut de biologie de l'ENS Paris (IBENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Département de Biologie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Depixus SAS [Paris], Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL), ANR-15-CE12-0015,Museq,Séquençage multi-échelle d'ADN génomique répété G/C riche par manipulation en molecule unique en pinces magnétiques(2015), ANR-19-CE11-0021,G4-crash,Collision entre moteurs moléculaires et structures G4 seules ou liées à des protéines de liaison observée à l'échelle de la molécule unique en pinces magnétiques(2019), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Institut de biologie de l'ENS Paris (UMR 8197/1024) (IBENS), Département de Biologie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Boulé, Jean-Baptiste, Séquençage multi-échelle d'ADN génomique répété G/C riche par manipulation en molecule unique en pinces magnétiques - - Museq2015 - ANR-15-CE12-0015 - AAPG2015 - VALID, Collision entre moteurs moléculaires et structures G4 seules ou liées à des protéines de liaison observée à l'échelle de la molécule unique en pinces magnétiques - - G4-crash2019 - ANR-19-CE11-0021 - AAPG2019 - VALID, Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Subjects: G-quadruplex, [SDV.BBM.BS]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Structural Biology [q-bio.BM], [SDV.BBM.BS] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Structural Biology [q-bio.BM], AcademicSubjects/SCI00010, [SDV.BBM.BP] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biophysics, Replication Origin, DNA, Oncogenes, Telomere, Ligands, [SDV.BBM.BP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biophysics, G-Quadruplexes, biophysics, Animals, Humans, single-molecule, Promoter Regions, Genetic, Molecular Biology, Chickens, Dimerization, Repetitive Sequences, Nucleic Acid
Abstract: G-quadruplex (G4) DNA structures have emerged as important regulatory elements during DNA metabolic transactions. While many in vitro studies have focused on the kinetics of G4 formation within DNA single-strands, G4 are found in vivo in double-stranded DNA regions, where their formation is challenged by the complementary strand. Since the energy of hybridization of Watson-Crick structures dominates the energy of G4 folding, this competition should play a critical role on G4 persistence. To address this, we designed a single-molecule assay allowing to measure G4 folding and persistence times in the presence of the complementary strand. We quantified both folding and unfolding rates of biologically relevant G4 sequences, such as the cMYC and cKIT oncogene promoters, human telomeres and an avian replication origin. We confirmed that G4s are found much more stable in tested replication origin and promoters than in human telomere repeats. In addition, we characterized how G4 dynamics was affected by G4 ligands and showed that both folding rate and persistence time increased. Our assay opens new perspectives for the measurement of G4 dynamics in double-stranded DNA mimicking a replication fork, which is important to understand their role in DNA replication and gene regulation at a mechanistic level., Graphical Abstract Graphical AbstractA single-molecule assay allowing to measure G-quadruplex folding and persistence times in the presence of the complementary strand using magnetic-tweezers.
Published: 2021

29. Phases of holographic interfaces

Author: Constantin Bachas, Vassilis Papadopoulos, Champs, Gravitation et Cordes, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Subjects: High Energy Physics - Theory, Nuclear and High Energy Physics, Phase transition, Black Holes, FOS: Physical sciences, Conformal map, General Relativity and Quantum Cosmology (gr-qc), QC770-798, AdS-CFT Correspondence, Conformal and W Symmetry, 01 natural sciences, General Relativity and Quantum Cosmology, Gravitation, Physics::Fluid Dynamics, Domain wall (string theory), Intersection, Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity, 0103 physical sciences, 010306 general physics, Condensed Matter - Statistical Mechanics, Physics, Statistical Mechanics (cond-mat.stat-mech), [PHYS.HTHE]Physics [physics]/High Energy Physics - Theory [hep-th], 010308 nuclear & particles physics, Horizon, 81T35, Black hole, AdS/CFT correspondence, Classical mechanics, High Energy Physics - Theory (hep-th), Classical Theories of Gravity
Abstract: We compute the phase diagram of the simplest holographic bottom-up model of conformal interfaces. The model consists of a thin domain wall between three-dimensional Anti-de Sitter (AdS) vacua, anchored on a boundary circle. We distinguish five phases depending on the existence of a black hole, the intersection of its horizon with the wall, and the fate of inertial observers. We show that, like the Hawking-Page phase transition, the capture of the wall by the horizon is also a first order transition and comment on its field-theory interpretation. The static solutions of the domain-wall equations include gravitational avatars of the Faraday cage, black holes with negative specific heat, and an intriguing phenomenon of suspended vacuum bubbles corresponding to an exotic interface/anti-interface fusion. Part of our analysis overlaps with recent work by Simidzija and Van Raamsdonk but the interpretation is different., Comment: 57 pages, 14 figures. Minor changes
Published: 2021

30. Millimeter wave photonics with terahertz semiconductor lasers

Author: Juliette Mangeney, Jérôme Tignon, Raffaele Colombelli, Katia Garrasi, Edmund H. Linfield, Sarah Houver, Valentino Pistore, Lianhe Li, P-B. Vigneron, S. S. Dhillon, Hanond Nong, Alexander Giles Davies, Miriam S. Vitiello, Nano-THz, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), National Enterprise for nanoScience and nanoTechnology (NEST), Scuola Normale Superiore di Pisa (SNS)-Scuola Universitaria Superiore Sant'Anna [Pisa] (SSSUP)-Istituto Italiano di Tecnologia (IIT)-Consiglio Nazionale delle Ricerche [Pisa] (CNR PISA), DOTA, ONERA, Université Paris Saclay [Palaiseau], ONERA-Université Paris-Saclay, University of Leeds, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Subjects: Photon, Nonlinear optics, Terahertz radiation, Physics::Instrumentation and Detectors, Science, General Physics and Astronomy, Quantum cascade lasers, Physics::Optics, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Article, Semiconductor laser theory, law.invention, 010309 optics, Quantum defect, law, 0103 physical sciences, Terahertz optics, Astrophysics::Galaxy Astrophysics, [PHYS]Physics [physics], Physics, Multidisciplinary, business.industry, Energy conversion efficiency, General Chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Laser, Cascade, Extremely high frequency, Microwave photonics, Optoelectronics, Photonics, 0210 nano-technology, business, Ultrashort pulse
Abstract: Millimeter wave (mmWave) generation using photonic techniques has so far been limited to the use of near-infrared lasers that are down-converted to the mmWave region. However, such methodologies do not currently benefit from a monolithic architecture and suffer from the quantum defect i.e. the difference in photon energies between the near-infrared and mmWave region, which can ultimately limit the conversion efficiency. Miniaturized terahertz (THz) quantum cascade lasers (QCLs) have inherent advantages in this respect: their low energy photons, ultrafast gain relaxation and high nonlinearities open up the possibility of innovatively integrating both laser action and mmWave generation in a single device. Here, we demonstrate intracavity mmWave generation within THz QCLs over the unprecedented range of 25 GHz to 500 GHz. Through ultrafast time resolved techniques, we highlight the importance of modal phases and that the process is a result of a giant second-order nonlinearity combined with a phase matched process between the THz and mmWave emission. Importantly, this work opens up the possibility of compact, low noise mmWave generation using modelocked THz frequency combs., Photonic solutions for generating free space millimeter radiation is a fast developing field that combines optoelectronics and RF domains but has many challenges. Here the authors present a quantum cascade laser (QCL) based solution for THz laser emission and millimeter wave generation in a single device.
Published: 2021

31. Technology roadmap for cold-atoms based quantum inertial sensor in space

Author: Sven Abend, Baptiste Allard, Aidan S. Arnold, Ticijana Ban, Liam Barry, Baptiste Battelier, Ahmad Bawamia, Quentin Beaufils, Simon Bernon, Andrea Bertoldi, Alexis Bonnin, Philippe Bouyer, Alexandre Bresson, Oliver S. Burrow, Benjamin Canuel, Bruno Desruelle, Giannis Drougakis, René Forsberg, Naceur Gaaloul, Alexandre Gauguet, Matthias Gersemann, Paul F. Griffin, Hendrik Heine, Victoria A. Henderson, Waldemar Herr, Simon Kanthak, Markus Krutzik, Maike D. Lachmann, Roland Lammegger, Werner Magnes, Gaetano Mileti, Morgan W. Mitchell, Sergio Mottini, Dimitris Papazoglou, Franck Pereira dos Santos, Achim Peters, Ernst Rasel, Erling Riis, Christian Schubert, Stephan Tobias Seidel, Guglielmo M. Tino, Mathias Van Den Bossche, Wolf von Klitzing, Andreas Wicht, Marcin Witkowski, Nassim Zahzam, Michał Zawada, Interférométrie (LCAR), Laboratoire Collisions Agrégats Réactivité (LCAR), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire national de métrologie et d'essais - Systèmes de Référence Temps-Espace (LNE - SYRTE), Systèmes de Référence Temps Espace (SYRTE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences (LP2N), Université de Bordeaux (UB)-Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS]Physics [physics], Computational Theory and Mathematics, Computer Networks and Communications, Electrical and Electronic Engineering, Physical and Theoretical Chemistry, Condensed Matter Physics, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Electronic, Optical and Magnetic Materials
Abstract: International audience; Recent developments in quantum technology have resulted in a new generation of sensors for measuring inertial quantities, such as acceleration and rotation. These sensors can exhibit unprecedented sensitivity and accuracy when operated in space, where the free-fall interrogation time can be extended at will and where the environment noise is minimal. European laboratories have played a leading role in this field by developing concepts and tools to operate these quantum sensors in relevant environment, such as parabolic flights, free-fall towers, or sounding rockets. With the recent achievement of Bose–Einstein condensation on the International Space Station, the challenge is now to reach a technology readiness level sufficiently high at both component and system levels to provide “off the shelf” payload for future generations of space missions in geodesy or fundamental physics. In this roadmap, we provide an extensive review on the status of all common parts, needs, and subsystems for the application of atom-based interferometers in space, in order to push for the development of generic technology components.
Published: 2023

32. CARPool: fast, accurate computation of large-scale structure statistics by pairing costly and cheap cosmological simulations

Author: Yashar Akrami, Nicolas Chartier, Benjamin D. Wandelt, Francisco Villaescusa-Navarro, Astrophysique, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Institut d'Astrophysique de Paris (IAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA (UMR_8112)), Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Observatoire de Paris, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Subjects: Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO), FOS: Physical sciences, software: simulations, Probability density function, General Relativity and Quantum Cosmology (gr-qc), Approx, 01 natural sciences, General Relativity and Quantum Cosmology, Carpool, 0103 physical sciences, Statistics, Sample variance, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM), 010303 astronomy & astrophysics, Physics, methods: statistical, 010308 nuclear & particles physics, Matter power spectrum, Astronomy and Astrophysics, cosmology: large-scale structure of Universe, Space and Planetary Science, [PHYS.GRQC]Physics [physics]/General Relativity and Quantum Cosmology [gr-qc], Errors-in-variables models, Variance reduction, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], Bispectrum, Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Abstract: To exploit the power of next-generation large-scale structure surveys, ensembles of numerical simulations are necessary to give accurate theoretical predictions of the statistics of observables. High-fidelity simulations come at a towering computational cost. Therefore, approximate but fast simulations, surrogates, are widely used to gain speed at the price of introducing model error. We propose a general method that exploits the correlation between simulations and surrogates to compute fast, reduced-variance statistics of large-scale structure observables without model error at the cost of only a few simulations. We call this approach Convergence Acceleration by Regression and Pooling (CARPool). In numerical experiments with intentionally minimal tuning, we apply CARPool to a handful of GADGET-III $N$-body simulations paired with surrogates computed using COmoving Lagrangian Acceleration (COLA). We find $\sim 100$-fold variance reduction even in the non-linear regime, up to $k_\mathrm{max} \approx 1.2$ $h {\rm Mpc^{-1}}$ for the matter power spectrum. CARPool realises similar improvements for the matter bispectrum. In the nearly linear regime CARPool attains far larger sample variance reductions. By comparing to the 15,000 simulations from the Quijote suite, we verify that the CARPool estimates are unbiased, as guaranteed by construction, even though the surrogate misses the simulation truth by up to $60\%$ at high $k$. Furthermore, even with a fully configuration-space statistic like the non-linear matter density probability density function, CARPool achieves unbiased variance reduction factors of up to $\sim 10$, without any further tuning. Conversely, CARPool can be used to remove model error from ensembles of fast surrogates by combining them with a few high-accuracy simulations., Comment: 18 pages, 18 figures. v2: Improved and published version; references and discussions added, typos fixed, slight visual modifications of some figures
Published: 2021

33. Gaia Early Data Release 3 The Gaia Catalogue of Nearby Stars

Author: Zoltan Balog, G. Tauran, Vincenzo Ripepi, Gerry Gilmore, M. Barros, Łukasz Wyrzykowski, Alberto Cellino, E. Poggio, P. Gavras, Simchon Faigler, Marc Audard, C. Nicolas, M. Vaillant, A. Mora, Paolo Tanga, Silvio Leccia, Despina Hatzidimitriou, A. Dapergolas, Eva Sciacca, Alberto Krone-Martins, N. Cheek, M. Hauser, Ulrike Heiter, S. Managau, L. Rohrbasser, Mathias Schultheis, E. Utrilla, Minia Manteiga, Marcella Marconi, Xavier Luri, F. De Angeli, Shay Zucker, Paolo Giacobbe, J. Juaristi Campillo, H. I. Siddiqui, J. Torra, F. X. Pineau, Roy Gomel, Thierry Morel, T. Cornez, Eric Gosset, Mario Gai, Jose M Hernandez, G. Giuffrida, A. de Torres, Laszlo Szabados, S. Ragaini, E. van Dillen, D. Semeux, Leanne P. Guy, R. Drimmel, L. M. Sarro, S. Voutsinas, Johannes Sahlmann, Damien Ségransan, S. Liao, Derek W. Morris, Jan Rybizki, André Moitinho, T. Roegiers, Bengt Edvardsson, Tristan Cantat-Gaudin, Martin Altmann, C. Turon, Laurent Chemin, K. Janßen, D. Garabato, Alejandra Recio-Blanco, Michał Pawlak, Lorenzo Rimoldini, Sergei A. Klioner, F. Torra, Carine Babusiaux, Alfred Castro-Ginard, G. Plum, Mariateresa Crosta, Iain A. Steele, A. Yoldas, Alex Lobel, J.-L. Bassilana, Harry Enke, Rosanna Sordo, Francesca Fragkoudi, F. De Luise, M. Bernet, Alessandro Sozzetti, M. Kontizas, Roberto Molinaro, C. Diener, S. Regibo, D. Barbato, T. Pauwels, R. E. de Souza, C. Fabricius, D. Souami, L. Martin Polo, M. Ramos-Lerate, Douglas J. Marshall, A. G. Butkevich, P. Madrero Pardo, P. Re Fiorentin, J. F. Le Campion, Jérôme Berthier, N. Tonello, Ummi Abbas, Y. Lebreton, M. Biermann, D. Munoz, N. Brouillet, David Teyssier, O. Vanel, P. A. Palicio, A. Jean-Antoine Piccolo, A. F. Lanza, Jesus Salgado, E. del Pozo, Antti Penttilä, R. Geyer, Ramachrisna Teixeira, L. Chaoul, Mike Smith, Rossella Cancelliere, J. M. Martín-Fleitas, D. Baines, M. Romero-Gómez, E. Anglada Varela, E. Livanou, X. Peñalosa Esteller, S. Diakite, Alberto Vecchiato, Thomas Wevers, Daniel Hestroffer, Sebastian L. Hidalgo, M. David, Angela Bragaglia, J. De Ridder, Mark Taylor, Roberto Morbidelli, A. Sagristà Sellés, Nigel Hambly, Arnaud Siebert, R. L. Smart, P. Burgess, Y. Le Fustec, Alessandro Bressan, H. Steidelmüller, Alberto Riva, H. E. Huckle, Morgan Fouesneau, N. Bauchet, P. Osborne, S. Marinoni, Krzysztof A. Rybicki, A. Masip, Laia Casamiquela, R. Messineo, A. Garofalo, Antonella Vallenari, R. Mor, Sahar Shahaf, P. de Laverny, G. Sadowski, Peter G. Jonker, A. Kochoska, F. Taris, A. F. Mulone, M. Ajaj, C. Ducourant, T. A. Lister, F. A. Jansen, Ruth Carballo, J. M. Carrasco, Tatiana Muraveva, W. van Reeven, P. Sartoretti, Jordi Portell, Andreas Korn, E. Salguero, Ana Ulla, P. Di Matteo, Coryn A. L. Bailer-Jones, J. Bakker, F. Riclet, G. Altavilla, Ulrich Bastian, P. Esquej, R. Buzzi, M. Segol, A. C. Lanzafame, L. Balaguer-Núñez, Beatrice Bucciarelli, C. Panem, E. Balbinot, T. Carlucci, Davide Massari, P. de Teodoro, Sébastien Lambert, M. I. Carnerero, Amina Helmi, F. Solitro, C. Robin, Carlos Dafonte, Tsevi Mazeh, A. Panahi, C. Fabre, Sergi Blanco-Cuaresma, Deborah Busonero, Maroussia Roelens, O. Marchal, Tomaz Zwitter, B. Holl, G. Holland, William Thuillot, Michael Davidson, E. Licata, Michele Bellazzini, Teresa Antoja, E. Szegedi-Elek, Francesca Figueras, Eric Slezak, Sergio Messina, N. Samaras, E. Poujoulet, Mark Cropper, A. Burlacu, R. Blomme, Elmé Breedt, Annie C. Robin, H. E. Delgado, Z. Kostrzewa-Rutkowska, Georges Kordopatis, Conny Aerts, L. Noval, Daniel Michalik, P. J. Richards, L. Karbevska, Grigori Fedorets, Maria Süveges, F. Crifo, J. Guiraud, D. Eappachen, K. Kruszyńska, Gisella Clementini, P. Yvard, Carme Jordi, L. Bramante, G. Busso, P. David, E. Fraile, Ugo Becciani, A. Lorca, Sanjeev Khanna, Alex Bombrun, Isabella Pagano, C. Dolding, A. M. Piersimoni, Paolo Montegriffo, A. Abreu Aramburu, Anthony G. A. Brown, Simon Hodgkin, Ennio Poretti, M. Fabrizio, I. Gonzalez-Santamaria, N. A. Walton, P. Panuzzo, Benoit Carry, Raphael Guerra, J. J. González-Vidal, T. Lebzelter, Nami Mowlavi, C. Barache, M. M. S. Marcos Santos, S. Cowell, Marco Castellani, J. J. Aguado, N. R. Millar, A. Baudesson-Stella, N. Leclerc, S. Bartolomé, J. Álvarez Cid-Fuentes, F. van Leeuwen, S. Bouquillon, Uwe Lammers, D. W. Evans, L. Eyer, M. van Leeuwen, A. Guerrier, J. González-Núñez, H. E. P. Lindstrøm, Miguel García-Torres, Ilaria Musella, L. Palaversa, W. Roux, W. Löffler, J.-B. Delisle, Dimitri Pourbaix, Timo Prusti, J. Osinde, M. Riello, G. Orrù, C. Crowley, Alessandra Mastrobuono-Battisti, Hector Canovas, D. L. Harrison, Y. Lasne, E. F. del Peloso, Laurent Galluccio, N. Hładczuk, T. Boch, Martin A. Barstow, László Molnár, Aldo Dell'Oro, C. Pagani, Krzysztof Nienartowicz, Stefano Bertone, Patrick Charlot, Eduard Masana, Elisabetta Caffau, N. Robichon, Luciana Bianchi, Federica Spoto, Felix Franke, J. L. Halbwachs, R. Gutiérrez-Sánchez, L. Pulone, Yassine Damerdji, Frédéric Arenou, Richard I. Anderson, Elena Pancino, David Hobbs, P. Castro Sampol, Yves Fremat, Pierre Kervella, C. Zurbach, Sofia Randich, Robert G. Mann, J. C. Segovia, Diego Bossini, D. Katz, Nicholas Rowell, P. Ramos, E. Racero, G. Gracia-Abril, R. Santoveña, R. Haigron, N. Unger, Enrique Solano, S. G. Baker, W. J. Cooper, F. Royer, S. Accart, George M. Seabroke, João Alves, Emese Plachy, Thomas Hilger, Pedro García-Lario, Gérard Jasniewicz, Kevin Benson, Christos Siopis, J. Souchay, Agnes Fienga, Giovanni Comoretto, F. Julbe, A. Hutton, Pierre Fernique, Céline Reylé, F. Pailler, Stefan Jordan, J. H. J. de Bruijne, C. A. Stephenson, E. Gerlach, Elisa Distefano, Karri Muinonen, Y. Viala, H. Zhao, L. Siltala, C. P. Murphy, Maria-Rosa L. Cioni, Andrea Chiavassa, D. Molina, J. Fernández-Hernández, G. Jevardat de Fombelle, Federico Marocco, Nicoletta Sanna, Alexey Mints, Juan Zorec, Ángel Gómez, I. Bellas-Velidis, M. G. Lattanzi, C. M. Raiteri, E. Brugaletta, Mikael Granvik, O. L. Creevey, Guy Rixon, Francois Mignard, P. M. Marrese, M. A. Álvarez, Caroline Soubiran, Rene Andrae, C. Ordénovic, A. Delgado, V. Sanchez Gimenez, J. Castañeda, D. Vicente, R. De March, A. Garcia-Gutierrez, M. Weiler, F. Thévenin, Lennart Lindegren, Isabelle Lecoeur-Taïbi, Jon Marchant, Monica Rainer, Alessandro Spagna, Andrej Prsa, M. Sarasso, Nicolas Rambaux, Paul J. McMillan, Ludovic Delchambre, M. Garcia-Reinaldos, M. Haywood, C. Fouron, S. Girona, Ministerio de Economía y Competitividad (España), Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (España), Universidad de Barcelona, Xunta de Galicia, Generalitat de Catalunya, INAF - Osservatorio Astrofisico di Torino (OATo), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Univers, Transport, Interfaces, Nanostructures, Atmosphère et environnement, Molécules (UMR 6213) (UTINAM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA), Galaxies, Etoiles, Physique, Instrumentation (GEPI), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Joseph Louis LAGRANGE (LAGRANGE), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux [Pessac] (LAB), Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Astronomische Rechen-Institut [Heidelberg] (ARI), Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH), Universität Heidelberg [Heidelberg]-Universität Heidelberg [Heidelberg], Systèmes de Référence Temps Espace (SYRTE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides (IMCCE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Lille-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire astronomique de Strasbourg (ObAS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Mésocentre de calcul (MESOCENTRE), Université de Franche-Comté (UFC), Centre de Données Astronomiques de Strasbourg, Partenaires INRAE, Géoazur (GEOAZUR 7329), Université Côte d'Azur (UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA), Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2), Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA (UMR_8109)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Institut de Physique de Rennes (IPR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), THALES, Université de Namur [Namur] (UNamur), Institut d'Astrophysique de Paris (IAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France, Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universität Heidelberg [Heidelberg] = Heidelberg University-Universität Heidelberg [Heidelberg] = Heidelberg University, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), THALES [France], Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidad de Cantabria, Gaia Collaboration, Planetary-system research, Department of Physics, Particle Physics and Astrophysics, Astronomy, and ITA
Subjects: trigonometric parallaxes, Solar neighborhood, Stars: luminosity function, mass function, Astronomy, Astrophysics, 01 natural sciences, luminosity function, mass function [Stars], Astronomi, astrofysik och kosmologi, luminosity: mass function [Stars], Astronomy, Astrophysics and Cosmology, MAIN-SEQUENCE, Hertzsprung-Russell-diagram, 010303 astronomy & astrophysics, Stars:low-mass brown-dwarfs, wide binaries, Physics, education.field_of_study, north galactic pole, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, Astrometry, BROWN DWARF, Astrophysics - Solar and Stellar Astrophysics, mass function, NORTH GALACTIC POLE, Physical Sciences, symbols, CIRCULAR-VELOCITY CURVE, Halo, astro-ph.SR, Hertzsprung–Russell diagram, stars: luminosity function, astro-ph.GA, Posterior probability, Population, main-sequence, Luminosity-Function, FOS: Physical sciences, Mass-Function, Astronomy & Astrophysics, Computer Science::Digital Libraries, Photometry (optics), DWARF LUMINOSITY-FUNCTION, dwarf luminosity-function, sky-survey, symbols.namesake, Settore FIS/05 - Astronomia e Astrofisica, luminosity function [stars], low-mass [Stars], 0103 physical sciences, Stars: luminosity: mass function, Stars: low-mass, WHITE-DWARFS, education, Solar and Stellar Astrophysics (astro-ph.SR), brown dwarf, catalogs, astrometry, Hertzsprung-Russell and C-M diagrams, stars: low-mass, solar neighborhood, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, SKY-SURVEY, white-dwarfs, Science & Technology, 010308 nuclear & particles physics, Luminosity function, White dwarf, TRIGONOMETRIC PARALLAXES, Astronomy and Astrophysics, Low-mass, 115 Astronomy, Space science, WIDE BINARIES, Stars, Physics::History of Physics, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), solar-neighborhood, Catalogs, circular-velocity curve, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]
Abstract: Aims. We produce a clean and well-characterised catalogue of objects within 100 pc of the Sun from the Gaia Early Data Release 3. We characterise the catalogue through comparisons to the full data release, external catalogues, and simulations. We carry out a first analysis of the science that is possible with this sample to demonstrate its potential and best practices for its use., Methods. Theselection of objects within 100 pc from the full catalogue used selected training sets, machine-learning procedures, astrometric quantities, and solution quality indicators to determine a probability that the astrometric solution is reliable. The training set construction exploited the astrometric data, quality flags, and external photometry. For all candidates we calculated distance posterior probability densities using Bayesian procedures and mock catalogues to define priors. Any object with reliable astrometry and a non-zero probability of being within 100 pc is included in the catalogue., Results. We have produced a catalogue of 331 312 objects that we estimate contains at least 92% of stars of stellar type M9 within 100 pc of the Sun. We estimate that 9% of the stars in this catalogue probably lie outside 100 pc, but when the distance probability function is used, a correct treatment of this contamination is possible. We produced luminosity functions with a high signal-to-noise ratio for the main-sequence stars, giants, and white dwarfs. We examined in detail the Hyades cluster, the white dwarf population, and wide-binary systems and produced candidate lists for all three samples. We detected local manifestations of several streams, superclusters, and halo objects, in which we identified 12 members of Gaia Enceladus. We present the first direct parallaxes of five objects in multiple systems within 10 pc of the Sun., Conclusions. We provide the community with a large, well-characterised catalogue of objects in the solar neighbourhood. This is a primary benchmark for measuring and understanding fundamental parameters and descriptive functions in astronomy.
Published: 2021

34. The beginning and the end of SNARE‐induced membrane fusion

Author: Delphine Mion, Louis Bunel, Paul Heo, Frédéric Pincet, Laboratoire de Physique de l'ENS Lyon (Phys-ENS), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de psychiatrie et neurosciences de Paris (IPNP - U1266 Inserm), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Cité (UPCité), Mécanismes Moléculaires Membranaires, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Pincet, Frederic, Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
Subjects: [PHYS.PHYS.PHYS-BIO-PH] Physics [physics]/Physics [physics]/Biological Physics [physics.bio-ph], [PHYS.PHYS.PHYS-BIO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Biological Physics [physics.bio-ph], energy landscape, Vesicle, opening, Membrane Fusion, Models, Biological, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Kinetics, expansion, SNAREpin initiation, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, fusion pore, SNARE Proteins
Abstract: International audience; Membrane fusion is not a spontaneous process. Physiologically, the formation of coiled-coil protein complexes, the SNAREpins, bridges the membrane of a vesicle and a target membrane, brings them in close contact and provides the energy necessary for their fusion. In this review, we utilize results from in vitro experiments and simple physics and chemistry models to dissect the kinetics and energetics of the fusion process from the encounter of the two membranes to the full expansion of a fusion pore. We find three main energy barriers that oppose the fusion process: SNAREpin initiation, fusion pore opening and expansion. SNAREpin initiation is inherent to the proteins and makes in vitro fusion kinetics experiments rather slow. The kinetics are physiologically accelerated by effectors. The energy barriers that precede pore opening and pore expansion can be overcome by several SNAREpin acting in concert.
Published: 2022

35. Spectral Hole Burning in Eu:YSO for ultra-stable lasers and optical frequency metrology

Author: Fang, Bess, Lin, Xiuji, Zhang, Shuo, Galland, Nicolas, Hartman, Michael, Lucic, Nemanja, Seidelin, Signe, Ferrier, Alban, Goldner, Philippe, Le Coq, Yann, Laboratoire national de métrologie et d'essais - Systèmes de Référence Temps-Espace (LNE - SYRTE), Systèmes de Référence Temps Espace (SYRTE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nano-Optique et Forces (NEEL - NOF), Institut Néel (NEEL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC), Ville de Paris Emergence Program, Région Ile de France DIM C’nano and SIRTEQ, CNRS through the MITI interdisciplinary programs, LABEX Cluster of Excellence FIRST-TF (ANR-10-LABX-48-01) within the Program 'Investissement d’Avenir' operated by the French National Research Agency (ANR), European Project: OC18, and European Project: NEXTLASERS
Subjects: [PHYS]Physics [physics]
Abstract: International audience
Published: 2022

36. The detection of spectral signatures with IRS/SuperCam, Perseverance rover: instrument performance

Author: Royer, C., Fouchet, T., Montmessin, Franck, Poulet, F., Forni, O., Johnson, J., Gasnault, Olivier, Mandon, L., Quantin- Nataf, C., Wiens, R., Beck, P., Ollila, A., Pilorget, Cédric, Bernardi, P., Reess, J.-M, Newell, R., Maurice, Sylvestre, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Pôle Planétologie du LESIA, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, PLANETO - LATMOS, Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory [Laurel, MD] (APL), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Los Alamos National Laboratory (LANL), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France, and Lunar and Planetary Institute
Subjects: [SDU.STU.PL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Planetology
Abstract: International audience
Published: 2022

37. Infrared Reflectance of Rocks and Regolith at Jezero Crater: One Year of SuperCam Observations

Author: Mandon, L., Quantin-Nataf, C., Royer, C., Beck, P., Fouchet, T., Johnson, J. R., Forni, O., Montmessin, Franck, Pilorget, C., Poulet, F., Le Mouélic, S., Dehouck, E., Beyssac, O., Brown, A., Tarnas, J., Maurice, S., Wiens, R. C., Pôle Planétologie du LESIA, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory [Laurel, MD] (APL), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), PLANETO - LATMOS, Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Laboratoire de Planétologie et Géosciences [UMR_C 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Plancius Research LLC, Jet Propulsion Laboratory (JPL), NASA-California Institute of Technology (CALTECH), and Los Alamos National Laboratory (LANL)
Subjects: [SDU]Sciences of the Universe [physics]
Abstract: International audience; We present the initial results of the SuperCam IR spectrometer, with data collected on rocks and soils present in the vicinity of the rover.
Published: 2022

38. Modal Mineralogy of Seitah Unit in Jezero Crater (Mars) Retrieved from Nonlinear Unmixing Analyses of IRS/SUPERCAM

Author: Poulet, F., Royer, C., Beck, P., Mandon, L., Quantin-Nataf, C., Johnson, J. R., Beyssac, O., Forni, O., Cousin, A., Montmessin, Franck, Pilorget, C., Le Mouélic, S., Dehouck, E., Brown, A., Tarnas, J., Benzerara, K., Fouchet, T., Maurice, S., Wiens, R. C., Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Pôle Planétologie du LESIA, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France, Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory [Laurel, MD] (APL), Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), PLANETO - LATMOS, Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Planétologie et Géosciences [UMR_C 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Plancius Research LLC, Jet Propulsion Laboratory (JPL), NASA-California Institute of Technology (CALTECH), and Los Alamos National Laboratory (LANL)
Subjects: [SDU.ASTR.EP]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Earth and Planetary Astrophysics [astro-ph.EP]
Abstract: International audience; We present the modal mineralogy of the olivine-rich, carbonate-bearing rocks observed in Jezero Crater retrieved from IRS/Supercam data.
Published: 2022

39. From growing bubbles and dendrites to biological forms

Author: Vincent Hakim, Biophysique et Neuroscience Théoriques, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Subjects: [PHYS]Physics [physics], 0303 health sciences, 03 medical and health sciences, Mechanics of Materials, 0103 physical sciences, General Materials Science, 010306 general physics, 01 natural sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology
Abstract: International audience
Published: 2020

40. Tip growth in morpho-elasticity

Author: Martine Ben Amar, Julien Dervaux, Sorbonne Université - Faculté de Médecine (SU FM), Sorbonne Université (SU), Biophysique et Neuroscience Théoriques, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Matière et Systèmes Complexes (MSC (UMR_7057)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Subjects: biology, [SDV]Life Sciences [q-bio], Nonlinear elasticity, Meristem growth, Morpho, biology.organism_classification, 01 natural sciences, Biological growth, 010305 fluids & plasmas, Mechanics of Materials, Instabilities, 0103 physical sciences, Morphogenesis, General Materials Science, Tip growth, Elasticity (economics), Composite material, 010306 general physics, Mathematics
Abstract: International audience; Growth of living species generates stresses which ultimately design their shapes. As a consequence, complex shapes, that everybody can observe, remain difficult to predict, even when the growth biology is over-simplified. One way to tackle this question consists in limiting ourselves to quasi-planar objects like leaves in the spring. However, even in this case the diversity of shapes is really vast. Here, we focus on growing tips with the aim to compare their role in elastic growth to classical viscous fingering and dendritic growth. With the help of complex analysis, we show that a parabola under constant growth is free of stress while growing but any growth perturbation will strongly affect its final shape. Two models of finite elasticity are considered: the Neo-Hookean and the poro-elastic model with incompressibility.; La croissance biologique génère des contraintes mécaniques qui contribuent à façonner la forme des tissus, des organes et des organismes vivants. En raison de l’extrême complexité des phénomènes de croissance biologique, il est en général impossible de prédire ces formes. Dans certains cas géométriquement simples, par exemple des tissus biologiques minces en croissance quasi-planaire tels que des feuilles, les lois de la mécanique contraignent les formes possibles. Toutefois, l’espace des formes atteignables reste particulièrement vaste. Dans ce compte-rendu, nous nous intéressons au cas particulier des pointes en croissance, que nous décrivons dans le cadre de la théorie de la morpho-élasticité et de la poro-élasticité non-linéaire, et qui partage des similarités frappantes avec deux sujets d’étude classiques en physique : la croissance dendritique et la digitation visqueuse. Les outils de l’analyse complexe sont mobilisés pour montrer qu’une parabole en croissance homogène est stable et ne développe pas de contrainte mécanique. En revanche, la forme de la pointe est fortement affectée par les perturbations du champ de croissance.
Published: 2020

41. 3D Ising model: a view from the conformal bootstrap island

Author: Slava Rychkov, Institut des Hautes Etudes Scientifiques (IHES), IHES, Champs, Gravitation et Cordes, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
Subjects: High Energy Physics - Theory, invariance: conformal, bootstrap: conformal, dimension: 3, Critical phenomena, [PHYS.MPHY]Physics [physics]/Mathematical Physics [math-ph], FOS: Physical sciences, General Physics and Astronomy, Conformal map, Parameter space, 01 natural sciences, 010305 fluids & plasmas, Conformal symmetry, Mathematics - Quantum Algebra, Ising model, 0103 physical sciences, FOS: Mathematics, Quantum Algebra (math.QA), correlation function, Statistical physics, 010306 general physics, Mathematical Physics, Condensed Matter - Statistical Mechanics, Mathematics, field theory: conformal, Statistical Mechanics (cond-mat.stat-mech), Conformal field theory, Probability (math.PR), Mathematical Physics (math-ph), critical phenomena, 16. Peace & justice, [PHYS.PHYS.PHYS-GEN-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/General Physics [physics.gen-ph], Correlation function (statistical mechanics), High Energy Physics - Theory (hep-th), Critical exponent, Mathematics - Probability
Abstract: We explain how the axioms of Conformal Field Theory are used to make predictions about critical exponents of continuous phase transitions in three dimensions, via a procedure called the conformal bootstrap. The method assumes conformal invariance of correlation functions, and imposes some relations between correlation functions of different orders. Numerical analysis shows that these conditions are incompatible unless the critical exponents take particular values, or more precisely that they must belong to a small island in the parameter space., Comment: 16 pages, 3 figures, accepted for publication by C.R.Physique
Published: 2020

42. The Asymptotics of the Clustering Transition for Random Constraint Satisfaction Problems

Author: Guilhem Semerjian, Louise Budzynski, Systèmes Désordonnés et Applications, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
Subjects: FOS: Computer and information sciences, Phase transition, Spin glass, Discrete Mathematics (cs.DM), FOS: Physical sciences, [INFO.INFO-DM]Computer Science [cs]/Discrete Mathematics [cs.DM], 01 natural sciences, 010305 fluids & plasmas, Combinatorics, 0103 physical sciences, FOS: Mathematics, [PHYS.COND.CM-DS-NN]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Disordered Systems and Neural Networks [cond-mat.dis-nn], 010306 general physics, Cluster analysis, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Mathematical Physics, Constraint satisfaction problem, Random graph, Physics, Probability (math.PR), Statistical and Nonlinear Physics, Disordered Systems and Neural Networks (cond-mat.dis-nn), Condensed Matter - Disordered Systems and Neural Networks, 16. Peace & justice, [MATH.MATH-PR]Mathematics [math]/Probability [math.PR], Mathematics - Probability, Computer Science - Discrete Mathematics
Abstract: Random Constraint Satisfaction Problems exhibit several phase transitions when their density of constraints is varied. One of these threshold phenomena, known as the clustering or dynamic transition, corresponds to a transition for an information theoretic problem called tree reconstruction. In this article we study this threshold for two CSPs, namely the bicoloring of $k$-uniform hypergraphs with a density $\alpha$ of constraints, and the $q$-coloring of random graphs with average degree $c$. We show that in the large $k,q$ limit the clustering transition occurs for $\alpha = \frac{2^{k-1}}{k} (\ln k + \ln \ln k + \gamma_{\rm d} + o(1))$, $c= q (\ln q + \ln \ln q + \gamma_{\rm d}+ o(1))$, where $\gamma_{\rm d}$ is the same constant for both models. We characterize $\gamma_{\rm d}$ via a functional equation, solve the latter numerically to estimate $\gamma_{\rm d} \approx 0.871$, and obtain an analytic lowerbound $\gamma_{\rm d} \ge 1 + \ln (2 (\sqrt{2}-1)) \approx 0.812$. Our analysis unveils a subtle interplay of the clustering transition with the rigidity (naive reconstruction) threshold that occurs on the same asymptotic scale at $\gamma_{\rm r}=1$., Comment: 35 pages, 8 figures
Published: 2020

43. Photostability of Single-Walled Carbon Nanotubes/Polymer Core–Shell Hybrids as Telecom Wavelength Emitters

Author: Jean-Sébastien Lauret, Lucile Orcin-Chaix, Yannick Chassagneux, Christophe Voisin, Stéphane Campidelli, Loïc Rondin, Frédéric Fossard, Fabien Bretenaker, Laboratoire Lumière, Matière et Interfaces (LuMIn), CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Laboratoire Innovation en Chimie des Surfaces et NanoSciences (LICSEN), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nano Optique et Spectroscopy (NOOS), CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), LEM, UMR 104, CNRS-ONERA, Université Paris-Saclay (Laboratoire d'étude des microstructures), ONERA-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DMAS, ONERA, Université Paris Saclay [Châtillon], ONERA-Université Paris-Saclay, Nano-Optique, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Laboratoire Innovation en Chimie des Surfaces et NanoSciences (LICSEN UMR 3685), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Subjects: Luminescence, Materials science, Single emit- ter, Hybrid nanomaterials, Carbon nanotubes, 02 engineering and technology, Carbon nanotube, 01 natural sciences, law.invention, Condensed Matter::Materials Science, chemistry.chemical_compound, law, 0103 physical sciences, General Materials Science, Functionalization, 010306 general physics, chemistry.chemical_classification, business.industry, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, Polymer, 021001 nanoscience & nanotechnology, Emission intensity, Wavelength, chemistry, Surface modification, Polystyrene, 0210 nano-technology, Telecommunications, business, Order of magnitude
Abstract: International audience; In the spirit of the core-shell approach that made it possible to greatly enhance the photostability of semiconductor nanoparticles, we study the emission stability of single carbon nanotubes emitting at telecommunication wavelengths protected by a double shell of polymer. Two types of structures with different polymer layers have been studied at cryogenic temperatures, whereas nanotubes wrapped with poly(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl) and embedded in a bulk polystyrene matrix were used as a reference. A Mandel parameter description applied to the emission intensity and an Allan deviation analysis of the spectral diffusion show quantitatively that the polymer shells stabilize the emission of single carbon nanotubes by more than one order of magnitude in comparison with micelle wrapped nanotubes deposited on a SiO2 surface. This represent an additional step towards the use of single-walled carbon nanotubes as quantum emitters at telecommunication wavelengths.
Published: 2020

44. On the local and global properties of gravitational spheres of influence

Author: F Pierret, D Souami, Jacky Cresson, Christophe Biernacki, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire de Mathématiques et de leurs Applications [Pau] (LMAP), Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), MOdel for Data Analysis and Learning (MODAL), Laboratoire Paul Painlevé (LPP), Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille, Sciences et Technologies-Inria Lille - Nord Europe, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Evaluation des technologies de santé et des pratiques médicales - ULR 2694 (METRICS), Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-École polytechnique universitaire de Lille (Polytech Lille), Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides (IMCCE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Lille-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA (UMR_8109)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Inria Lille - Nord Europe, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Paul Painlevé - UMR 8524 (LPP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Evaluation des technologies de santé et des pratiques médicales - ULR 2694 (METRICS), and Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-École polytechnique universitaire de Lille (Polytech Lille)-Université de Lille, Sciences et Technologies
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, FOS: Physical sciences, Motion (geometry), Context (language use), 01 natural sciences, Gravitation, Planet, Celestial mechanics, 0103 physical sciences, 010303 astronomy & astrophysics, Solar and Stellar Astrophysics (astro-ph.SR), 0105 earth and related environmental sciences, [PHYS]Physics [physics], Earth and Planetary Astrophysics (astro-ph.EP), Physics, [SDU.ASTR.SR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Solar and Stellar Astrophysics [astro-ph.SR], Equations of motion, Astronomy and Astrophysics, Planetary system, Planetary systems, Classical mechanics, Astrophysics - Solar and Stellar Astrophysics, Space and Planetary Science, Hill sphere, Astrophysics::Earth and Planetary Astrophysics, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], [STAT.ME]Statistics [stat]/Methodology [stat.ME], Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics
Abstract: We revisit the concept of sphere of gravitational activity, to which we give both a geometrical and physical meaning. This study aims to refine this concept in a much broader context that could, for instance, be applied to exo-planetary problems (in a Galactic stellar disc-Star-Planets system) to define a first order "border" of a planetary system. The methods used in this paper rely on classical Celestial Mechanics and develop the equations of motion in the framework of the 3-body problem (e.g. Star-Planet-Satellite System). We start with the basic definition of planet's sphere of activity as the region of space in which it is feasible to assume a planet as the central body and the Sun as the perturbing body when computing perturbations of the satellite's motion. We then investigate the geometrical properties and physical meaning of the ratios of Solar accelerations (central and perturbing) and planetary accelerations (central and perturbing), and the boundaries they define. We clearly distinguish throughout the paper between the sphere of activity, the Chebotarev sphere (a particular case of the sphere of activity), Laplace sphere, and the Hill sphere. The last two are often wrongfully thought to be one and the same. Furthermore, taking a closer look and comparing the ratio of the star's accelerations (central/perturbing) to that of the planetary acceleration (central/perturbing) as a function of the planeto-centric distance, we have identified different dynamical regimes which are presented in the semi-analytical analysis., Comment: 11 pages, 5 figures
Published: 2020

45. Manifolds Pinned by a High-Dimensional Random Landscape: Hessian at the Global Energy Minimum

Author: Yan V. Fyodorov, Pierre Le Doussal, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Champs Aléatoires et Systèmes hors d'Équilibre, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), School of Mathematical Sciences [London], Queen Mary University of London (QMUL), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Subjects: Length scale, Hessian matrix, [PHYS.MPHY]Physics [physics]/Mathematical Physics [math-ph], FOS: Physical sciences, Curvature, 01 natural sciences, 010305 fluids & plasmas, symbols.namesake, Lattice (order), 0103 physical sciences, Symmetry breaking, 010306 general physics, Condensed Matter - Statistical Mechanics, Mathematical Physics, Mathematical physics, Physics, Statistical Mechanics (cond-mat.stat-mech), Statistical Physics, Spectral density, Statistical and Nonlinear Physics, Disordered Systems and Neural Networks (cond-mat.dis-nn), Mathematical Physics (math-ph), Condensed Matter - Disordered Systems and Neural Networks, Scale invariance, [PHYS.PHYS.PHYS-GEN-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/General Physics [physics.gen-ph], Manifold, symbols
Abstract: We consider an elastic manifold of internal dimension $d$ and length $L$ pinned in a $N$ dimensional random potential and confined by an additional parabolic potential of curvature $\mu$. We are interested in the mean spectral density $\rho(\lambda)$ of the Hessian matrix $K$ at the absolute minimum of the total energy. We use the replica approach to derive the system of equations for $\rho(\lambda)$ for a fixed $L^d$ in the $N \to \infty$ limit extending $d=0$ results of our previous work. A particular attention is devoted to analyzing the limit of extended lattice systems by letting $L\to \infty$. In all cases we show that for a confinement curvature $\mu$ exceeding a critical value $\mu_c$, the so-called "Larkin mass", the system is replica-symmetric and the Hessian spectrum is always gapped (from zero). The gap vanishes quadratically at $\mu\to \mu_c$. For $\mu, Comment: 44 pages, 5 figures
Published: 2020

46. Freezing and piercing of in vitro asymmetric plasma membrane by α-synuclein

Author: Paul Heo, Frederic Pincet, Mécanismes Moléculaires Membranaires, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
Subjects: 0301 basic medicine, Synucleinopathies, Membrane Fluidity, Protein Conformation, Parkinson's disease, [SDV]Life Sciences [q-bio], animal diseases, Medicine (miscellaneous), Plasma protein binding, Electric Capacitance, Protein Aggregation, Pathological, Article, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Membrane Potentials, Membrane Lipids, Protein Aggregates, Structure-Activity Relationship, 03 medical and health sciences, Membrane biophysics, 0302 clinical medicine, Lab-On-A-Chip Devices, mental disorders, Extracellular, lcsh:QH301-705.5, Neurons, Membrane potential, Chemistry, Cell Membrane, technology, industry, and agriculture, Membranes, Artificial, Microfluidic Analytical Techniques, nervous system diseases, Cytosol, 030104 developmental biology, Membrane, nervous system, lcsh:Biology (General), Membrane topology, alpha-Synuclein, Biophysics, General Agricultural and Biological Sciences, Hydrophobic and Hydrophilic Interactions, 030217 neurology & neurosurgery, Fluorescence Recovery After Photobleaching, Protein Binding
Abstract: Synucleinopathies are neurological diseases that are characterized by the accumulation of aggregates of a cytosolic protein, α-synuclein, at the plasma membrane. Even though the pathological role of the protein is established, the mechanism by which it damages neurons remains unclear due to the difficulty to correctly mimic the plasma membrane in vitro. Using a microfluidic setup in which the composition of the plasma membrane, including the asymmetry of the two leaflets, is recapitulated, we demonstrate a triple action of α-synuclein on the membrane. First, it changes membrane topology by inducing pores of discrete sizes, likely nucleated from membrane-bound proteins and subsequently enlarged by proteins in solution. Second, protein binding to the cytosolic leaflet increases the membrane capacitance by thinning it and/or changing its relative permittivity. Third, α-synuclein insertion inside the membrane hydrophobic core immobilizes the lipids in both leaflets, including the opposing protein-free extracellular one., Heo and Pincet demonstrate the influence of α-synuclein aggregation on in vitro asymmetric membranes using a microfluidic setup. They show that synuclein aggregation on the asymmetric membranes leads to its thinning and formation of pores of discrete sizes and synuclein insertion immobilizes both the leaflets of the asymmetric membrane.
Published: 2020

47. THz spectroscopy for fundamental science and applications

Author: J-F. Lampin, Sukhdeep Dhillon, Juliette Mangeney, Gaël Mouret, Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), Photonique THz - IEMN (PHOTONIQUE THz - IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), Laboratoire de Physico-Chimie de l'Atmosphère (LPCA), Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO), Nano-THz, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Photonique THz - IEMN (PHOTONIQ THz - IEMN), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Subjects: Range (particle radiation), [PHYS.PHYS]Physics [physics]/Physics [physics], Spins, Phonon, Terahertz radiation, Physical phenomena, Physics::Optics, Electron, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Thz spectroscopy, Computational physics
Abstract: International audience; Many elementary process in matter, such as the interaction of electrons, spins and phonons as well as rotational modes of molecules possess resonances frequencies in the THz spectral range (1 THz = 1012 Hz) and dynamics on (sub)-picosecond time scales. Therefore, THz spectroscopy has become an exciting technique for probing and characterizing a variety of low-energy physical phenomena [1], which makes it very attractive for a wide range of disciplines including physics, chemistry, astronomy, and medicine.
Published: 2020

48. Planck 2018 results

Author: Antony Lewis, X. Dupac, James R. Fergusson, François R. Bouchet, Diego Molinari, E. Martínez-González, Jean-François Cardoso, L. Salvati, Jörg P. Rachen, Krzysztof M. Gorski, K. Ganga, A. Marcos-Caballero, C. Combet, Hannu Kurki-Suonio, E. Di Valentino, Jose M. Diego, L. Montier, Jan Hamann, J. F. Macías-Pérez, E. Franceschi, Charles R. Lawrence, M. Douspis, Erminia Calabrese, E. P. S. Shellard, Frederico Arroja, M. Le Jeune, P. Vielva, Andrea Zacchei, Graca Rocha, Martina Gerbino, Zhiqi Huang, Davide Maino, Adam Moss, Ricardo Genova-Santos, D. Tavagnacco, M. López-Caniego, A. A. Fraisse, M. Tenti, F. Piacentini, J.-P. Bernard, P. de Bernardis, Tiziana Trombetti, L. Toffolatti, Soumen Basak, F. Elsner, J.-L. Puget, Benjamin D. Wandelt, Julian Borrill, R. B. Barreiro, Gabriel Jung, Michele Liguori, S. Galeotta, Will Handley, F. Cuttaia, G. Polenta, R. C. Butler, K. Kiiveri, Anthony Lasenby, Alessandro Melchiorri, Reijo Keskitalo, A. J. Banday, M.-A. Miville-Deschênes, A. Renzi, P. Bielewicz, F. Oppizzi, Yashar Akrami, Anthony Challinor, B. Casaponsa, E. Keihänen, Gianmarco Maggio, B. P. Crill, Nicola Bartolo, B. Van Tent, Fabrizio Villa, Francesca Perrotta, F. K. Hansen, J. B. Kim, G. Sirri, Andrei V. Frolov, Michele Maris, J. A. Tauber, M. Savelainen, D. Herranz, A.-S. Suur-Uski, Yabebal Fantaye, Sabino Matarrese, M. Migliaccio, M. Tomasi, M. Bucher, Nicola Vittorio, J. Valiviita, V. Lindholm, W. C. Jones, Douglas Scott, R. Fernandez-Cobos, D. Paoletti, Marco Bersanelli, Torsten A. Enßlin, A. Moneti, M. Frailis, Carlo Baccigalupi, V. Pettorino, François Levrier, E. Hivon, J. Aumont, B. Racine, A. Mennella, G. Patanchon, Alessandro Gruppuso, Ingunn Kathrine Wehus, M. Reinecke, J.-M. Delouis, P. D. Meerburg, Massimiliano Lattanzi, Jose Alberto Rubino-Martin, N. Mandolesi, Chiara Sirignano, Kendrick M. Smith, Andrew H. Jaffe, Peter Meinhold, J.-M. Lamarre, A. de Rosa, G. de Zotti, B. Partridge, J. González-Nuevo, A. Ducout, Locke D. Spencer, M. Ashdown, H. K. Eriksen, Martin Kunz, Mathieu Remazeilles, Jon E. Gudmundsson, L. P. L. Colombo, Jason D. McEwen, Mario Ballardini, Peter G. Martin, George Efstathiou, Serge Gratton, Carlo Burigana, Nicoletta Krachmalnicoff, Yin-Zhe Ma, Jacques Delabrouille, Fabio Finelli, L. Pagano, N. Mauri, S. Dusini, Andrea Zonca, R. A. Sunyaev, P. B. Lilje, Luca Stanco, H. C. Chiang, K. Benabed, J. R. Bond, B. Ruiz-Granados, O. Doré, Paolo Natoli, Maresuke Shiraishi, Moritz Münchmeyer, S. Galli, Gianluca Morgante, Astrophysique, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'Astrophysique de Paris (IAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Parma = Università degli studi di Parma [Parme, Italie], Canadian Institute for Theoretical Astrophysics (CITA), Lawrence Berkeley National Laboratory [Berkeley] (LBNL), Patrimoine, Littérature, Histoire (PLH), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Universidade Aberta [Lisboa], Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Dipartimento di Fisica [Roma La Sapienza], Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome], Jet Propulsion Laboratory (JPL), NASA-California Institute of Technology (CALTECH), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Laboratory for Phytosanitary Diagnostics and Forecasts, All-Russian Institute for Plant Protection, Russian Academy of Sciences [Moscow] (RAS), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Department of Atmospheric, Oceanic, and Space Sciences [Ann Arbor] (AOSS), University of Michigan [Ann Arbor], University of Michigan System-University of Michigan System, Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA (UMR_8112)), Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), ICRA and Physics Department, Dipartimento di Fisica 'G. Galilei', Universita degli Studi di Padova, University of Cambridge [UK] (CAM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), University of Manchester [Manchester], University of British Columbia (UBC), Laboratoire de neurobiologie cellulaire et moléculaire (NBCM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Planck Collaboration, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2020-....] (UGA [2020-....])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2020-....] (Grenoble INP [2020-....]), Université Grenoble Alpes [2020-....] (UGA [2020-....]), Sorbonne Université (SU)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique Théorique d'Orsay [Orsay] (LPT), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Planck, Department of Physics, Helsinki Institute of Physics, Universidad de Cantabria, Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), High-Energy Frontier, Van Swinderen Institute for Particle Physics and G, Ministerio de Economía y Competitividad (España), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (España), European Commission, European Research Council, European Space Agency, Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Università degli studi di Parma = University of Parma (UNIPR), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome] (UNIROMA), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Università degli Studi di Padova = University of Padua (Unipd), Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Y. Akrami, F. Arroja, M. Ashdown, J. Aumont, C. Baccigalupi, M. Ballardini, A. J. Banday, R. B. Barreiro, N. Bartolo, S. Basak, K. Benabed, J. -P. Bernard, M. Bersanelli, P. Bielewicz, J. R. Bond, J. Borrill, F. R. Bouchet, M. Bucher, C. Burigana, R. C. Butler, E. Calabrese, J. -F. Cardoso, B. Casaponsa, A. Challinor, H. C. Chiang, L. P. L. Colombo, C. Combet, B. P. Crill, F. Cuttaia, P. de Bernardi, A. de Rosa, G. de Zotti, J. Delabrouille, J. -M. Deloui, E. Di Valentino, J. M. Diego, O. Doré, M. Douspi, A. Ducout, X. Dupac, S. Dusini, G. Efstathiou, F. Elsner, T. A. Enßlin, H. K. Eriksen, Y. Fantaye, J. Fergusson, R. Fernandez-Cobo, F. Finelli, M. Fraili, A. A. Fraisse, E. Franceschi, A. Frolov, S. Galeotta, K. Ganga, R. T. Génova-Santo, M. Gerbino, J. González-Nuevo, K. M. Górski, S. Gratton, A. Gruppuso, J. E. Gudmundsson, J. Hamann, W. Handley, F. K. Hansen, D. Herranz, E. Hivon, Z. Huang, A. H. Jaffe, W. C. Jone, G. Jung, E. Keihänen, R. Keskitalo, K. Kiiveri, J. Kim, N. Krachmalnicoff, M. Kunz, H. Kurki-Suonio, J. -M. Lamarre, A. Lasenby, M. Lattanzi, C. R. Lawrence, M. Le Jeune, F. Levrier, A. Lewi, M. Liguori, P. B. Lilje, V. Lindholm, M. López-Caniego, Y. -Z. Ma, J. F. Macías-Pérez, G. Maggio, D. Maino, N. Mandolesi, A. Marcos-Caballero, M. Mari, P. G. Martin, E. Martínez-González, S. Matarrese, N. Mauri, J. D. McEwen, P. D. Meerburg, P. R. Meinhold, A. Melchiorri, A. Mennella, M. Migliaccio, M. -A. Miville-Deschêne, D. Molinari, A. Moneti, L. Montier, G. Morgante, A. Mo, M. Münchmeyer, P. Natoli, F. Oppizzi, L. Pagano, D. Paoletti, B. Partridge, G. Patanchon, F. Perrotta, V. Pettorino, F. Piacentini, G. Polenta, J. -L. Puget, J. P. Rachen, B. Racine, M. Reinecke, M. Remazeille, A. Renzi, G. Rocha, J. A. Rubiño-Martín, B. Ruiz-Granado, L. Salvati, M. Savelainen, D. Scott, E. P. S. Shellard, M. Shiraishi, C. Sirignano, G. Sirri, K. Smith, L. D. Spencer, L. Stanco, R. Sunyaev, A. -S. Suur-Uski, J. A. Tauber, D. Tavagnacco, M. Tenti, L. Toffolatti, M. Tomasi, T. Trombetti, J. Valiviita, B. Van Tent, P. Vielva, F. Villa, N. Vittorio, B. D. Wandelt, I. K. Wehu, A. Zacchei, A. Zonca, Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, and PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)
Subjects: High Energy Physics - Theory, cosmological model, Astronomy, Cosmic microwave background, POLARIZATION ANISOTROPIES, cosmic background radiation: polarization, Astrophysics, cosmic background radiation, Cosmic background radiation, Early Universe, 01 natural sciences, 7. Clean energy, expansion: multipole, General Relativity and Quantum Cosmology, High Energy Physics - Phenomenology (hep-ph), cosmology: theory, 3-POINT CORRELATION-FUNCTION, observations [Cosmology], data analysis [Methods], 010303 astronomy & astrophysics, TEMPERATURE, Physics, [PHYS.HTHE]Physics [physics]/High Energy Physics - Theory [hep-th], hep-th, formation, hep-ph, early Universe, CMB cold spot, inflation: model, High Energy Physics - Phenomenology, scale dependence, non-Gaussianity, symbols, Sunyaev-Zel'dovich effect, [PHYS.GRQC]Physics [physics]/General Relativity and Quantum Cosmology [gr-qc], astro-ph.CO, Trispectrum, Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics, Particle physics, data analysis method, Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO), satellite: Planck, gr-qc, FOS: Physical sciences, PREDICTIONS, General Relativity and Quantum Cosmology (gr-qc), Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, Sunyaev–Zel'dovich effect, Separable space, NO, isocurvature, symbols.namesake, trispectrum, Settore FIS/05 - Astronomia e Astrofisica, parity: violation, gravitation: lens, statistical analysis, theory [Cosmology], Non-Gaussianity, 0103 physical sciences, BISPECTRUM, INFRARED BACKGROUND ANISOTROPIES, structure, bispectrum: scale dependence, Planck, cosmic background radiation: bispectrum, inflation, FAST ESTIMATOR, numerical calculations, non-Gaussianity: primordial, 010308 nuclear & particles physics, ISOCURVATURE PERTURBATIONS, Astronomy and Astrophysics, stability, 115 Astronomy, Space science, Inflation, methods: data analysis, boundary condition, cosmic background radiation: temperature, Cosmology: observations, Cosmology: theory, Methods: data analysis, High Energy Physics - Theory (hep-th), 13. Climate action, Space and Planetary Science, axion, [PHYS.HPHE]Physics [physics]/High Energy Physics - Phenomenology [hep-ph], cosmology: observations, Cosmic background radiation, Cosmology: observations, Cosmology: theory, Early Universe, Inflation, Methods: data analysis, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], Bispectrum
Abstract: Planck Collaboration: et al., arXiv:1905.05697v1, We analyse the Planck full-mission cosmic microwave background (CMB) temperature and E-mode polarization maps to obtain constraints on primordial non-Gaussianity (NG). We compare estimates obtained from separable template-fitting, binned, and optimal modal bispectrum estimators, finding consistent values for the local, equilateral, and orthogonal bispectrum amplitudes. Our combined temperature and polarization analysis produces the following final results: fNLlocal = −0.9 ± 5.1; fNLequil = −26 ± 47; and fNLortho = −38 ± 24 (68% CL, statistical). These results include low-multipole (4 ≤ ℓ < 40) polarization data that are not included in our previous analysis. The results also pass an extensive battery of tests (with additional tests regarding foreground residuals compared to 2015), and they are stable with respect to our 2015 measurements (with small fluctuations, at the level of a fraction of a standard deviation, which is consistent with changes in data processing). Polarization-only bispectra display a significant improvement in robustness; they can now be used independently to set primordial NG constraints with a sensitivity comparable to WMAP temperature-based results and they give excellent agreement. In addition to the analysis of the standard local, equilateral, and orthogonal bispectrum shapes, we consider a large number of additional cases, such as scale-dependent feature and resonance bispectra, isocurvature primordial NG, and parity-breaking models, where we also place tight constraints but do not detect any signal. The non-primordial lensing bispectrum is, however, detected with an improved significance compared to 2015, excluding the null hypothesis at 3.5σ. Beyond estimates of individual shape amplitudes, we also present model-independent reconstructions and analyses of the Planck CMB bispectrum. Our final constraint on the local primordial trispectrum shape is gNLlocal = (−5.8 ± 6.5) × 104 (68% CL, statistical), while constraints for other trispectrum shapes are also determined. Exploiting the tight limits on various bispectrum and trispectrum shapes, we constrain the parameter space of different early-Universe scenarios that generate primordial NG, including general single-field models of inflation, multi-field models (e.g. curvaton models), models of inflation with axion fields producing parity-violation bispectra in the tensor sector, and inflationary models involving vector-like fields with directionally-dependent bispectra. Our results provide a high-precision test for structure-formation scenarios, showing complete agreement with the basic picture of the ΛCDM cosmology regarding the statistics of the initial conditions, with cosmic structures arising from adiabatic, passive, Gaussian, and primordial seed perturbations., The Planck Collaboration acknowledges the support of: ESA; CNES and CNRS/INSU-IN2P3-INP (France); ASI, CNR, and INAF (Italy); NASA and DoE (USA); STFC and UKSA (UK); CSIC, MINECO, JA, and RES (Spain); Tekes, AoF, and CSC (Finland); DLR and MPG (Germany); CSA (Canada); DTU Space (Denmark); SER/SSO (Switzerland); RCN (Norway); SFI (Ireland); FCT/MCTES (Portugal); and ERC and PRACE (EU).
Published: 2020

49. Planck 2018 results: XII. Galactic astrophysics using polarized dust emission

Author: E. Di Valentino, A. Marcos-Caballero, M. Frailis, Carlo Baccigalupi, François Levrier, N. Mauri, Jason D. McEwen, X. Dupac, Carlo Burigana, Nicoletta Krachmalnicoff, K. Benabed, J. R. Bond, Vincent Guillet, Jose Alberto Rubino-Martin, L. Polastri, Alessandro Melchiorri, Andrea Bracco, G. de Zotti, J. González-Nuevo, P. B. Lilje, E. Martínez-González, P. de Bernardis, Yashar Akrami, S. Galli, J. Aumont, Marian Douspis, M. Maris, Martina Gerbino, L. Toffolatti, Rashid Sunyaev, E. Franceschi, Guillaume Patanchon, A. Mangilli, Edith Falgarone, J.-M. Delouis, Anthony Lasenby, Jörg P. Rachen, M. Migliaccio, M. Bucher, Douglas Scott, M. Ashdown, H. K. Eriksen, K. Ganga, Jose M. Diego, J. A. Tauber, M. Savelainen, E. Keihänen, Gianluca Morgante, B. P. Crill, F. Cuttaia, Charles R. Lawrence, C. Combet, N. Mandolesi, Fabrizio Villa, Nabila Aghanim, D. Herranz, M. Tenti, F. Vansyngel, S. Galeotta, James J. Bock, B. Van Tent, L. P. L. Colombo, Andrew H. Jaffe, Clive Dickinson, B. Ruiz-Granados, A.-S. Suur-Uski, M. Le Jeune, Philip Lubin, J. Kim, J. F. Macías-Pérez, Mario Ballardini, F. Boulanger, Davide Maino, A. A. Fraisse, W. C. Jones, Ranga-Ram Chary, Andrea Zacchei, Tiziana Trombetti, Tuhin Ghosh, M.-A. Miville-Deschênes, Graca Rocha, George Efstathiou, Sabino Matarrese, J. Valiviita, Nicola Vittorio, V. Lindholm, Valeria Pettorino, A. J. Banday, Katia Ferrière, A. Moneti, Franz Elsner, Jacques Delabrouille, Yabebal Fantaye, R. B. Barreiro, A. Mennella, N. Bartolo, L. Montier, Michele Liguori, P. Vielva, F. K. Hansen, Fabio Finelli, G. Roudier, F. Piacentini, M. Tomasi, K. Kiiveri, Erminia Calabrese, Guilaine Lagache, C. Rosset, M. I. R. Alves, M. Sandri, Jean-François Cardoso, Peter G. Martin, Marco Bersanelli, M. López-Caniego, Zhiqi Huang, Andrei V. Frolov, François R. Bouchet, Julien Carron, George Helou, L. Salvati, J.-P. Bernard, Adam Moss, Gregory M. Green, J.-L. Puget, Benjamin D. Wandelt, Julian Borrill, Will Handley, S. Basak, Ricardo Genova-Santos, Ingunn Kathrine Wehus, O. Doré, Paolo Natoli, D. Tavagnacco, Massimiliano Lattanzi, G. Polenta, A. Renzi, Diego Molinari, G. Maggio, R. Fernandez-Cobos, Reijo Keskitalo, P. Bielewicz, M. Reinecke, Martin Kunz, Mathieu Remazeilles, Jon E. Gudmundsson, C. Sirignano, Francesco Forastieri, L. Pagano, Andrea Zonca, H. C. Chiang, Francesca Perrotta, Torsten A. Enßlin, Serge Gratton, Yin-Zhe Ma, Eric Hivon, D. Paoletti, Alessandro Gruppuso, J.-M. Lamarre, A. Ducout, Hannu Kurki-Suonio, I. Ristorcelli, Krzysztof M. Gorski, Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Institut d'Astrophysique de Paris (IAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA (UMR_8112)), Sorbonne Université (SU)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2020-....] (UGA [2020-....])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2020-....] (Grenoble INP [2020-....]), Université Grenoble Alpes [2020-....] (UGA [2020-....]), Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Laboratoire de Physique Théorique d'Orsay [Orsay] (LPT), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Planck, Astrophysique, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Parma = Università degli studi di Parma [Parme, Italie], Computing and Mathematical Sciences [Pasadena]], California Institute of Technology (CALTECH), Canadian Institute for Theoretical Astrophysics (CITA), Lawrence Berkeley National Laboratory [Berkeley] (LBNL), Patrimoine, Littérature, Histoire (PLH), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Laboratoire de Recherche en Informatique (LRI), CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CentraleSupélec, Universidade Aberta [Lisboa], Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Infrared Processing and Analysis Center (IPAC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Dipartimento di Fisica [Roma La Sapienza], Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome], Jet Propulsion Laboratory (JPL), NASA-California Institute of Technology (CALTECH), Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire Astrophysique de Toulouse-Tarbes (LATT), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratory for Phytosanitary Diagnostics and Forecasts, All-Russian Institute for Plant Protection, Russian Academy of Sciences [Moscow] (RAS), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Department of Atmospheric, Oceanic, and Space Sciences [Ann Arbor] (AOSS), University of Michigan [Ann Arbor], University of Michigan System-University of Michigan System, ICRA and Physics Department, Dipartimento di Fisica 'G. Galilei', Universita degli Studi di Padova, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), University of Manchester [Manchester], Venetian Institute Molecular Medicine (VIMM), University of British Columbia (UBC), Laboratoire de neurobiologie cellulaire et moléculaire (NBCM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Planck Collaboration, Aghanim N., Akrami Y., Alves M.I.R., Ashdown M., Aumont J., Baccigalupi C., Ballardini M., Banday A.J., Barreiro R.B., Bartolo N., Basak S., Benabed K., Bernard J.-P., Bersanelli M., Bielewicz P., Bock J.J., Bond J.R., Borrill J., Bouchet F.R., Boulanger F., Bracco A., Bucher M., Burigana C., Calabrese E., Cardoso J.-F., Carron J., Chary R.-R., Chiang H.C., Colombo L.P.L., Combet C., Crill B.P., Cuttaia F., De Bernardis P., De Zotti G., Delabrouille J., Delouis J.-M., Di Valentino E., Dickinson C., Diego J.M., Dore O., Douspis M., Ducout A., Dupac X., Efstathiou G., Elsner F., Ensslin T.A., Eriksen H.K., Falgarone E., Fantaye Y., Fernandez-Cobos R., Ferriere K., Finelli F., Forastieri F., Frailis M., Fraisse A.A., Franceschi E., Frolov A., Galeotta S., Galli S., Ganga K., Genova-Santos R.T., Gerbino M., Ghosh T., Gonzalez-Nuevo J., Gorski K.M., Gratton S., Green G., Gruppuso A., Gudmundsson J.E., Guillet V., Handley W., Hansen F.K., Helou G., Herranz D., Hivon E., Huang Z., Jaffe A.H., Jones W.C., Keihanen E., Keskitalo R., Kiiveri K., Kim J., Krachmalnicoff N., Kunz M., Kurki-Suonio H., Lagache G., Lamarre J.-M., Lasenby A., Lattanzi M., Lawrence C.R., Le Jeune M., Levrier F., Liguori M., Lilje P.B., Lindholm V., Lopez-Caniego M., Lubin P.M., Ma Y.-Z., Macias-Perez J.F., Maggio G., Maino D., Mandolesi N., Mangilli A., Marcos-Caballero A., Maris M., Martin P.G., Martinez-Gonzalez E., Matarrese S., Mauri N., McEwen J.D., Melchiorri A., Mennella A., Migliaccio M., Miville-Deschenes M.-A., Molinari D., Moneti A., Montier L., Morgante G., Moss A., Natoli P., Pagano L., Paoletti D., Patanchon G., Perrotta F., Pettorino V., Piacentini F., Polastri L., Polenta G., Puget J.-L., Rachen J.P., Reinecke M., Remazeilles M., Renzi A., Ristorcelli I., Rocha G., Rosset C., Roudier G., Rubino-Martin J.A., Ruiz-Granados B., Salvati L., Sandri M., Savelainen M., Scott D., Sirignano C., Sunyaev R., Suur-Uski A.-S., Tauber J.A., Tavagnacco D., Tenti M., Toffolatti L., Tomasi M., Trombetti T., Valiviita J., Vansyngel F., Van Tent B., Vielva P., Villa F., Vittorio N., Wandelt B.D., Wehus I.K., Zacchei A., Zonca A., Ministerio de Economía y Competitividad (España), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (España), European Commission, European Research Council, European Space Agency, Agence Nationale de la Recherche (France), Universidad de Cantabria, Department of Physics, Helsinki Institute of Physics, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Università degli studi di Parma = University of Parma (UNIPR), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome] (UNIROMA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT), Università degli Studi di Padova = University of Padua (Unipd), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), ANR-17-CE31-0022,BxB,Champs B interstellaires et modes B de l'inflation(2017), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 2 - 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CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: STARLIGHT, Astronomy, Inverse, Astrophysics, magnetic fields, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Polarization, DISTANT STARS, 010303 astronomy & astrophysics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, media_common, Physics, Turbulence, extinction, ISM [Submillimeter], Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, MAGNETIC-FIELD, CLOUDS, Galaxy: ISM, LATITUDES, Polarization (waves), STATISTICS, Magnetic field, ISM: dust, symbols, INTERSTELLAR POLARIZATION, submillimeter: ISM, dust, local insterstellar matter, COMPONENT SEPARATION, GRAIN ALIGNMENT, Local insterstellar matter, media_common.quotation_subject, Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena, FOS: Physical sciences, polarization, turbulence, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, NO, symbols.namesake, Settore FIS/05 - Astronomia e Astrofisica, DISPERSION, Dust, Extinction, Local insterstellar matter, Magnetic fields, Polarization, Submillimeter: ISM, Turbulence, 0103 physical sciences, Computer Science::Symbolic Computation, Planck, Dust, extinction, Astrophysics::Galaxy Astrophysics, 010308 nuclear & particles physics, Molecular cloud, Astronomy and Astrophysics, 115 Astronomy, Space science, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, submillimetre: ISM, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Sky, Magnetic fields, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], Dust emission
Abstract: Planck Collaboration: et al., Observations of the submillimetre emission from Galactic dust, in both total intensity I and polarization, have received tremendous interest thanks to the Planck full-sky maps. In this paper we make use of such full-sky maps of dust polarized emission produced from the third public release of Planck data. As the basis for expanding on astrophysical studies of the polarized thermal emission from Galactic dust, we present full-sky maps of the dust polarization fraction p, polarization angle ψ, and dispersion function of polarization angles 𝒮. The joint distribution (one-point statistics) of p and NH confirms that the mean and maximum polarization fractions decrease with increasing NH. The uncertainty on the maximum observed polarization fraction, pmax = 22.0−1.4+3.5% at 353 GHz and 80′ resolution, is dominated by the uncertainty on the Galactic emission zero level in total intensity, in particular towards diffuse lines of sight at high Galactic latitudes. Furthermore, the inverse behaviour between p and 𝒮 found earlier is seen to be present at high latitudes. This follows the 𝒮 ∝ p−1 relationship expected from models of the polarized sky (including numerical simulations of magnetohydrodynamical turbulence) that include effects from only the topology of the turbulent magnetic field, but otherwise have uniform alignment and dust properties. Thus, the statistical properties of p, ψ, and 𝒮 for the most part reflect the structure of the Galactic magnetic field. Nevertheless, we search for potential signatures of varying grain alignment and dust properties. First, we analyse the product map 𝒮 × p, looking for residual trends. While the polarization fraction p decreases by a factor of 3−4 between NH = 1020 cm−2 and NH = 2 × 1022 cm−2, out of the Galactic plane, this product 𝒮 × p only decreases by about 25%. Because 𝒮 is independent of the grain alignment efficiency, this demonstrates that the systematic decrease in p with NH is determined mostly by the magnetic-field structure and not by a drop in grain alignment. This systematic trend is observed both in the diffuse interstellar medium (ISM) and in molecular clouds of the Gould Belt. Second, we look for a dependence of polarization properties on the dust temperature, as we would expect from the radiative alignment torque (RAT) theory. We find no systematic trend of 𝒮 × p with the dust temperature Td, whether in the diffuse ISM or in the molecular clouds of the Gould Belt. In the diffuse ISM, lines of sight with high polarization fraction p and low polarization angle dispersion 𝒮 tend, on the contrary, to have colder dust than lines of sight with low p and high 𝒮. We also compare the Planck thermal dust polarization with starlight polarization data in the visible at high Galactic latitudes. The agreement in polarization angles is remarkable, and is consistent with what we expect from the noise and the observed dispersion of polarization angles in the visible on the scale of the Planck beam. The two polarization emission-to-extinction ratios, RP/p and RS/V, which primarily characterize dust optical properties, have only a weak dependence on the column density, and converge towards the values previously determined for translucent lines of sight. We also determine an upper limit for the polarization fraction in extinction, pV/E(B − V), of 13% at high Galactic latitude, compatible with the polarization fraction p ≈ 20% observed at 353 GHz. Taken together, these results provide strong constraints for models of Galactic dust in diffuse gas., The research leading to these results has received funding from the European Research Council under the European Union’s Horizon 2020 Research & Innovation Framework Programme/ERC grant agreement ERC-2016-ADG-742719. This research has received funding from the Agence Nationale de la Recherche (ANR-17-CE31-0022). The Planck Collaboration acknowledges the support of ESA; CNES, and CNRS/INSU-IN2P3-INP (France); ASI, CNR, and INAF (Italy); NASA and DoE (USA); STFC and UKSA (UK); CSIC, MINECO, JA, and RES (Spain); Tekes, AoF, and CSC (Finland); DLR and MPG (Germany); CSA (Canada); DTU Space (Denmark); SER/SSO (Switzerland); RCN (Norway); SFI (Ireland); FCT/MCTES (Portugal); ERC and PRACE (EU).
Published: 2020

50. Strand-switching mechanism of Pif1 helicase induced by its collision with a G-quadruplex embedded in dsDNA

Author: Jessica Valle-Orero, Martin Rieu, Phong Lan Thao Tran, Alexandra Joubert, Jean-François Allemand, Vincent Croquette, Jean-Baptiste Boulé, ABCD : Biophysique des Biomolécules, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Structure et Instabilité des Génomes (STRING), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)
Subjects: [SDV.BBM.BP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biophysics, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology
Abstract: G-rich sequences found at multiple sites throughout all genomes may form secondary structures called G-quadruplexes (G4), which act as roadblocks for molecular motors. Among the enzymes thought to process these structures, the Pif1 DNA helicase is considered as an archetypical G4-resolvase and its absence has been linked to G4-related genomic instabilities in yeast. Here we developed a single-molecule assay to observe Pif1 opening a DNA duplex and resolving the G4 in real time. In support of former enzymological studies, we show that the helicase reduces the lifetime of G4 from hours to seconds. However, we observe that in presence of a G4, Pif1 exhibits a strong strand switching behavior, which can lead to Pif1 escaping G4 resolution, depending on the structural context surrounding the substrate. This behavior is also detected in presence of other roadblocks (LNA or RNA). We propose that the efficiency of Pif1 to remove a roadblock (G4 or other) is affected by its strand switching behavior and depends on the context surrounding the obstacle. We discuss how this switching behavior may explain several aspects of Pif1 substrate preference and affect its activity as a G4 resolvase in vivo.
Published: 2022

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