Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (UMR 6252)

Téléphone : (33) 02 31-45-26-64
julien.cardin@ensicaen.fr
Équipe de recherche : NIMPH
Tutelle d’appartenance : Université de caen
Localisation : Cimap Ensicaen, Bureau

Dr. Julien CARDIN (CIMAP), 41 ans, Doctorat de Physique du solide (mention très honorable avec félicitation du jury) de l’Université de Nantes (2004) et Habilitation à diriger des recherches de l’Université de Caen Normandie (2015).

Ces travaux de thèse ont portés sur le développement et la caractérisation de films minces ferroélectriques pérovskite de PZT pour des applications optiques à l’Institute de Recherche en Electronique Electrotechnique de Nantes Atlantique IREENA (actuellement antenne Nantaise de l’IETR). Durant sa thèse, Il a contribué de façon originale au développement de la technique de spectroscopie par prisme (M-lines) à travers la détermination des pertes optiques ainsi que l’analyse modale de système bi et tri-couches.
En 2005, il rejoint l’institut Royal de Technologie (KTH) à Stockholm (Suède) au sein du laboratoire de Photonique et de Microonde (MAP FMI) sur un contrat postdoctoral de 2 ans. Sous la direction du Professeur Bozena Jaskorzynska, ces travaux ont portés sur le développement d’application photonique hybride à base de cristaux photonique silicium/silice et des matériaux polymères électro-optique. La possibilité de réaliser un coupleur directionnel hybride polymère électro-optique-Si/SiO2 accordable sur près de 100nm à 1.55µm a été notamment démontré numériquement et étudié expérimentalement.
En 2007, il rejoint le laboratoire CIMAP à l’Université de Caen Normandie, ou il développe les caractérisations spectroscopiques optiques de matériaux comme la silice enrichie en silicium, le Ga2O3, le HfO2 ou le ZnO, ces matériaux étant dopé avec des ions de terre rare (Erbium, Néodyme, Ytterbium, europium, terbium…). L’étude spectroscopique porte également sur des matériaux hybrides organique/inorganique à cluster de molybdène ainsi que des composés de type Métal-Phosphonate. Enfin les milieux composites diélectriques/métaux à résonance plasmonique sont également investigués du point de vue de leurs propriétés plasmoniques et de leurs propriétés de matrice pour l’exaltation de la luminescence d’ions de terre rare.
Dans une approche plus théorique, il développe ou met en œuvre des méthodes de modélisations des interactions lumière-matière dans différentes configurations reflétant les sujets d’étude au laboratoire CIMAP et dans le cadre de collaborations. Ces méthodes de modélisation (ADE-FDTD, optique matricielle, approximation dipolaire discrète, analyse modale…) sont appliquées à l’étude de dispositifs tels que guide d’ondes amplificateur optique à base de matériau de terre rare et de nanograins de silicium, à l’étude de nanoparticules métalliques métallique déformé par irradiation et aux filmes minces pour la conversion de fréquence pour le photovoltaïque.

Julien Cardin est le co-auteur de près de 50 communications (articles et actes avec comité de lecture) ; il a réalisé près de 15 conférence orales nationales et internationales et a participé à plus de 10 projets de recherche nationaux et internationaux.

Publications :

• SiNx:Tb3+–Yb3+, an efficient down-conversion layer compatible with a silicon solar cell process, L Dumont, J Cardin, P Benzo, M Carrada, C Labbé, A L Richard, D C Ingram, W M Jadwisienczak, F Gourbilleau, Solar Energy Materials and Solar Cells, Vol 145, P 2, 84–92, 2016

• Copper–Fluorenephosphonate Cu­(PO3-C13H9)·H2O : A Layered Antiferromagnetic Hybrid, N Hugot, M Roger, JM Rueff, J Cardin, O Perez, V Caignaert, B Raveau, European Journal of Inorganic Chemistry, 2015

• Theoretical investigation of the more suitable rare earth to achieve high gain in waveguide based on silica containing silicon nanograins doped with either Nd3+ or Er3+ ions, A Fafin, J Cardin, C Dufour, F Gourbilleau, Optics Express 22 (10), 12296-12306, 2014

• Photochemical preparation of silver nanoparticles supported on zeolite crystals, M Zaarour, M El-Roz, B Dong, R Retoux, R Aad, J Cardin, C Dufour, Langmuir 30 (21), 6250–6256, 2014

• Modeling of the electromagnetic field and level populations in a waveguide amplifier : a multi-scale time problem, A Fafin, J Cardin, C Dufour, F Gourbilleau, Optics Express 21 (20), 24171-24184, 2013

• Highly Efficient Infrared Quantum Cutting in Tb3+− Yb3+ Codoped Silicon Oxynitride for Solar Cell Applications, YT An, C Labbé, J Cardin, M Morales, F Gourbilleau, Advanced Optical Materials 1 (11), 855-862, 2013

• Determination of refractive index, thickness, and the optical losses of thin films from prism-film coupling measurements, J Cardin, D Leduc, Applied optics 47 (7), 894-900, 2008.