Mediaspace scheduled maintenance: Aug 25, 2026 07:00 - 12:00 AM. During this time, videos will be temporarily unavailable. Check status updates.

Séance de cours

Sans titre

Dans cours

PHYS-407: Frontiers in nanosciences

The course covers relevant experimental and theoretical concepts in nanoscale science, from fundamental aspects like quantum tunneling and quantum size effects, to hot topics like quantum transport and nanoscale magnetism. ...

Enseignant·e·s (4)

Marina Pivetta

Klaus Kern

Klaus Kern is Professor of Physics at EPFL and Director and Scientific Member at the Max-Planck-Institute for Solid State Research in Stuttgart, Germany. He also is Honorary Professor at the University of Konstanz, Germany. His present research interests are in nanoscale science, quantum technology and in microscopy at the atomic limits of space and time. He holds a chemistry degree and PhD from the University of Bonn and a honorary doctors degree from the University of Aalborg. After his doctoral studies he was staff scientist at the Research Center Jülich and visiting scientist at Bell Laboratories, Murray Hill before joining the Faculty of EPFL in 1991 and the Max-Planck-Society in 1998. Professor Kern has authored and coauthored close to 700 scientific publications, which have received nearly 60‘000 citations. He has served frequently on advisory committees to universities, professional societies and institutions and has received numerous scientific awards and honors, including the 2008 Gottfried-Wilhelm-Leibniz Prize and the 2016 Van‘t Hoff Prize. Prof. Kern has also educated a large number of leading scientists in nanoscale physics and chemistry. During the past twenty-five years he has supervised one hundred PhD students and sixty postdoctoral fellows. Today, more than fifty of his former students and postdocs hold prominent faculty positions at Universities around the world.

Magalí Alejandra Lingenfelder

Magalí Lingenfelder is currently leading the Max Planck-EPFL Laboratory for Molecular Nanoscience. Her vision is to create atomically tailored interfaces for applications in two distinct areas of urgent technological and societal relevance: energy conversion and smart antimicrobial interfaces. To access the nanoscale, her group uses a combination of state-of-the-art scanning probe microscopy and solid state spectroscopy, allowing the study of kinetic processes in-situ under liquid flow and potential control conditions (operando electrocatalysis). She made seminal contributions to the field of metal-organic coordination networks on solid surfaces, and received the Otto Hahn medal in 2008 for the microscopic understanding of the chiral recognition process with submolecular resolution. She is a committed mentor, and since her relocation from the Lawrence Berkeley National Laboratory, USA to EPFL in 2013, she directed 3 MSc. theses, 4 PhD theses and 4 postdocs. She advocates for problem-oriented interdisciplinary research: she led 5 international research consortiums, delivered over 40 invited presentations and organized 9 conferences and 4 doctoral schools. In 2018, the Royal Society of Chemistry included her work in the first collection “Celebrating Excellence in Research: 100 Women of Chemistry”.

Stefano Rusponi

Education: • 1999 Doctoral degree in Physics obtained at the Physics Department, University of Genova PhD thesis title: “STM study of nanostructures induced by ion sputtering on noble metals”. • 1994 University degree in Physics achieved at the Physics Department, University of Genova. Final mark: 110/110 cum laude Diploma thesis title: “A project for a new method of EELS spectroscopy”. • 1988 High school at the Liceo Scientifico G. P. Vieusseux in Imperia. Final mark: 60/60. Research career plan: • 2016 – present MER: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in the group of Prof. Harald Brune • 2003 – 2016: 1er. Assistant: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in the group of Prof. Harald Brune • 2000-2003: Assistant: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) under the direction of Prof. Harald Brune • 1999-2000: Research associate: Max-Planck-Institut of Stuttgart under the direction of Prof. Klaus Kern Miscellaneous of professional activities: a) Review panel • Member of the Elettra proposal review panel • Member of the committee of the EDPY doctoral school in Physics at the EPFL b) Co-worker in the building of the X-Treme beamline: c) Referee for scientific journals: • Nat. Commun., Phys. Rev. Lett., Phys. Rev. B, J. Appl. Phys., Surf. Sci., J. Magn. Magn. Mater. Funding record a) Funding awarded • Quantum Properties of Nanostructures at Surfaces, FNS 200020-157081/1; (01/10/2014 – 31/09/2017); total amount attributed: 832'558 CHF; co-applicant • Controlling magnetic anisotropy by interfacial coupling, FNS 200021_146715/1; (01/01/2014 – 31/12/2016); total amount attributed: 367'800 CHF; co-applicant • Self-assembled bi-metallic magnetic pillar superlattices with enhanced blocking temperature, SER C10.0135; (01/08/2011 – 01/08/2013); total amount attributed: 170'000 CHF; co-applicant • Magnetic and Catalytic Properties of Surface Supported Metallic Nanostructures, FNS 200020-120493/1; (01/04/2008 – 31/03/2010); total amount attributed: 402'669 CHF; co-applicant • Magnetic and Catalytic Properties of Surface Supported Metallic Nanostructures, FNS 200020-112322/1; (01/04/2006 – 31/03/2008); total amount attributed: 347'633 CHF; co-applicant b) Approved proposals for the allocation of beamtime Swiss Light Source (SLS): main proposer: 9 co-proposer: 4 Elettra: main proposer: 5 co-proposer: 1 European Synchrotron Radiation Facility (ESRF): main proposer: 2 co-proposer: 11 Student supervisor • Co-director of PhD thesis: 4 PhD students

Dimitris Mousadakos: Seeking the smallest room temperature magnets; (in progress)
Romana Baltic: Controlling single atom magnetic anisotropy by interfacial coupling; (in progress)
Alberto Cavallin: Growth and magnetism of nanostructures investigated by STM, MOKE, and XMCD; (Oct. 2013), Thèse N°5941
Sergio Vlaic: Magnetism and atomic scale structure of bimetallic nanostructures at surfaces; (Dec. 2012), Thèse N° 5625

• Supervisor of PhD thesis (without co-direction): 4 PhD students

Anne Lehnert: Magnetism of individual adatoms and of epitaxial monolayers; (Jun. 2009), Thèse N° 4411
Geraud Moulas: Growth and magnetism of 2D bimetallic nanostructures; (Dec. 2008), Thèse N° 4231
Philipp Buluschek: Submonolayer growth of cobalt on metallic and insulating surfaces studied by scanning tunneling microscopy and kinetic Monte-Carlo simulations; (Nov. 2007), Thèse N° 3944
Nicolas Weiss: Propriétés magnétiques de nanostructures de Co adsorbées; (Apr. 2004), Thèse N° 2980

• Supervisor of Master thesis: 6 students • Supervisor of semester projects: 9 students • PhD thesis referee: 2 students

Source officielle

Proximité ontologique

Chimie

Chimie minérale: Complexe de coordination

Concepts associés (32)

Moment magnétique

En physique, le moment magnétique est une grandeur vectorielle qui permet de caractériser l'intensité d'une source magnétique. Cette source peut être un courant électrique, ou bien un objet aimanté. L'aimantation est la distribution spatiale du moment magnétique. Le moment magnétique d'un corps se manifeste par la tendance qu'a ce corps à s'aligner dans le sens d'un champ magnétique, c'est par exemple le cas de l'aiguille d'une boussole : le moment que subit l'objet est égal au produit vectoriel de son moment magnétique par le champ magnétique dans lequel il est placé.

Orbitale atomique

redresse=1.5|vignette|Représentation des nuages de probabilité de présence de l'électron (en haut) et des isosurfaces à 90 % (en bas) pour les orbitales 1s, 2s et 2p. Dans le cas des orbitales 2p ( ), les trois isosurfaces 2p, 2p et 2p représentées correspondent à , et . Les couleurs indiquent la phase de la fonction d'onde : positive en rouge, négative en bleu. En mécanique quantique, une orbitale atomique est une fonction mathématique qui décrit le comportement ondulatoire d'un électron ou d'une paire d'électrons dans un atome.

Liaison chimique

Une liaison chimique est une interaction durable entre plusieurs atomes, ions ou molécules, à une distance permettant la stabilisation du système et la formation d'un agrégat ou d'une substance chimique. Les électrons, chargés négativement, gravitent autour d’un noyau constitué de protons chargés positivement. Les deux corps s’attirent du fait de la force électrostatique s’exerçant entre les électrons et les protons. Ainsi, un électron positionné entre deux noyaux sera attiré par les deux corps chargés positivement, et les noyaux seront attirés par l’électron.

Atome

redresse=1.25|vignette|Représentation d'un atome d' avec, apparaissant rosé au centre, le noyau atomique et, en dégradé de gris tout autour, le nuage électronique. Le noyau d', agrandi à droite, est formé de deux protons et de deux neutrons. redresse=1.25|vignette|Atomes de carbone à la surface de graphite observés par microscope à effet tunnel. Un atome est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec un autre. Les atomes sont les constituants élémentaires de toutes les substances solides, liquides ou gazeuses.

Orbitale moléculaire

vignette|Orbitales moléculaires du 1,3-butadiène, montrant les deux orbitales occupées à l'état fondamental : π est liante entre tous les atomes, tandis que π n'est liante qu'entre les atomes C et C ainsi qu'entre les atomes C et C, et est antiliante entre C et C. En chimie quantique, une orbitale moléculaire est une fonction mathématique décrivant le comportement ondulatoire d'un électron dans une molécule.

Afficher plus

Séances de cours associées (57)

Polarité moléculaire et théorie des obligations de Valence

Explore la polarité moléculaire, les moments dipolaires nets et la théorie du Bond de Valence.

Sans titre

Théorie de champ ligand: fractionnement de champ en cristal

Déplacez-vous dans la théorie des champs de ligand, la division des champs de cristal et les orbitales moléculaires dans les complexes métalliques de transition.

Sans titre

Orbitales moléculaires : liaison et hybridation

Explore la transition de l'orbitale atomique à l'orbitale moléculaire, couvrant les systèmes quantiques, les approximations, les électrons de valence et les liaisons covalentes.

Afficher plus

Concepts associés (32)