L'Unité de Recherche Interdisciplinaire de Spectroscopie Electronique (LISE) unit les efforts de physiciens, de chimistes et d’ingénieurs pour mener à bien des recherches sur les surfaces et interfaces de matériaux.

Créé en 1972, le Laboratoire Interdisciplinaire de Spectroscopie Electronique (LISE) unit les efforts de physiciens, de chimistes et d’ingénieurs pour mener à bien des recherches sur les surfaces et interfaces de matériaux. Il s’est bâti une renommée internationale dans un domaine de recherche toujours en pleine expansion, les matériaux nouveaux étant le plus souvent constitués d’assemblages complexes de films ou de particules de natures différentes.  Cette recherche concerne donc directement le monde industriel, mais la mission du laboratoire est aussi et surtout d’apporter une compréhension fondamentale des propriétés nouvelles de ces matériaux.  De nouvelles perspectives passionnantes s’ouvrent en ce XXIème siècle grâce à l’avènement des nanomatériaux dont les assemblages constitueront sans nul doute les matériaux du futur.

L'unité de recherche LISE développe ses recherches au sein de l'institut de recherches NISM. La recherche de pointe se décline en deux grandes thématiques : 

• L’étude et la fabrication de surfaces et d’interfaces de matériaux 

La surface des matériaux engendre bon nombre de leurs propriétés, car la surface est le lieu par lequel un matériau interagit avec son environnement. De même, l’assemblage de matériaux de natures différentes (polymère-métal, verre-polymère, métal-oxyde…) génère de nouvelles propriétés. En partenariat avec les plateformes technologiques SIAM et MORPH-IM, le laboratoire LISE dispose de techniques d’analyse qui permettent de mesurer la composition et la structure physico-chimique de la matière sur des épaisseurs de l’ordre du nanomètre : ce sont les spectroscopies électroniques (XPS) et ioniques (ToF-SIMS) ainsi que la microscopie d'effet tunnel (STM) et la microscopie de photoélectrons (PEEM). D’autres techniques complètent cet arsenal : les spectroscopies optiques, la technique de mesure d’angle de contact…

Les nouveaux matériaux sont aussi produits au laboratoire par les techniques de traitement plasma (décapage, dépôt, fonctionnalisation) et les techniques de dépôt de couches minces par évaporation sous vide ou par épitaxie par jets moléculaires. Quelques thèmes de recherches récents illustrent la variété des problèmes étudiés : dépôt de couches pour la protection des métaux, dépôt de catalyseurs métalliques par plasma, nouveaux matériaux pour l'électronique (graphène, MoTe2, etc.), assemblages métal/polymère, matériaux pour les énergies renouvelables (piles à combustibles, photovoltaïque).

• Le développement et la compréhension fondamentale des techniques d’analyse modernes

Les techniques d’analyse du LISE reposent sur l’interaction de photons, d’électrons ou d’ions avec la matière, qui permet de sonder son extrême surface. Ces techniques permettent donc une étude fondamentale de ces interactions qui sont encore mal connues. Les recherches actuelles portent notamment sur la photoémission dans les nanostructures, sur l’étude de probabilités d’ionisation en ToF-SIMS et sur l’analyse en profondeur (profilage) de matériaux hybrides organiques/inorganiques. Cette recherche permettra, à terme, d’optimiser les techniques d’analyse mais aussi de mieux comprendre l'interaction fondamentales entre particules ou rayonnement et la matière.

L’Unité de Recherche Laboratoire d’Analyse par Reaction Nucléaire (LARN) fait partie des instituts NISM, NARILIS et ILEE de l'Université de Namur et mène des recherches aussi bien appliquées que fondamentales. Les activités de recherche et d'enseignement se déclinent sous trois axes:

1. Science des matériaux
2. Interactions Ion-Matière
3. Science de la vie

Une spin-off Innovative Coating Solutions (ICS) a été créée en vue de valoriser les résultats de recherches liés aux dépôts sous vide de revêtements sur des pièces 3D complexes.

Membres permanents

• Prof. Stéphane Lucas
• Prof. Guy Terwagne
• Prof. Anne-Catherine Heuskin
• Prof. Julien Colaux

Les recherches du laboratoire de physique du solide (LPS) portent sur l’étude théorique et expérimentale des propriétés électroniques, optiques et structurelles des matériaux nano-structurés, des surfaces et des interfaces, en s’appuyant sur des expériences et des simulations numériques. Ces recherches interdisciplinaires s’intègrent dans plusieurs instituts de l’université de Namur NISM, NaXyS, PaTHs et utilisent les ressources de plusieurs plateformes technologiques PTCI, MorphIm, LOS. 

Trois personnalités scientifiques éminentes, membres de la Classe des Sciences de l’Académie Royale de Belgique, sont à l’origine de la création du laboratoire de physique du solide : Amand Lucas, Jean-Pol Vigneron (†2013), Philippe Lambin. Pionniers de la physique des surfaces et des interfaces, leurs travaux ont essaimé dans plusieurs thèmes de recherche actuels du laboratoire, tel les nanostructures de carbone et les cristaux photoniques.

Les thèmes de recherche de LPS sont répartis en groupe de chercheurs :

• Groupe de recherche de Olivier Deparis : les structures photoniques naturelles, en lien avec l’évolution de certaines fonctions biologiques dans le monde du vivant et les techniques optiques de caractérisation des matériaux pour les sciences du patrimoine, notamment dans le cadre de recherches transdisciplinaires sur les parchemins. 
• Groupe de recherche de Luc Henrard : les propriétés optiques et structurales des nanomatériaux et des matériaux 2D
• Groupe de recherche de Yoann Olivier : la modélisation des propriétés opto-électroniques et mécaniques des matériaux semiconducteurs organiques
• Groupe de recherche de Alexandre Mayer : les méthodes évolutives pour l’optimisation de systèmes optiques
• Groupe de recherche de Michaël Lobet : les propriétés de systèmes photoniques divers et variés tels que les métamatériaux, les cristaux photoniques et les systèmes plasmoniques
• Groupe de recherche de Jean-François Colomer : la synthèse par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) à pression atmosphérique et la caractérisation de matériaux de faible dimensionnalité

L'Unité de Recherche Lasers et Spectroscopies (LLS) unit les efforts de physiciens, mais aussi de chimistes et d’ingénieurs, pour mener à bien des recherches expérimentales et théoriques, tant fondamentales qu’appliquées. Ces recherches se centrent sur le développement et l’utilisation de spectroscopies laser pour l’étude des interactions lumière–matière, des gaz, des surfaces solides et liquides, ainsi que des matériaux (bio-)organiques et des nanomatériaux. Conjointement, les chercheurs de l’LLS sont membres des instituts de recherche ILEE, NISM, NARILIS et NAXYS.

Sur le plan expérimental, la particularité de l’LLS réside dans son expertise unique dans le développement d’instruments optiques originaux développés par les chercheurs du laboratoire. Ces équipements, comme les instruments commerciaux dont le laboratoire est doté, sont intégrés en très grande majorité à la plateforme technologique LOS. Parallèlement à la conception de ces outils expérimentaux, l’LLS développe également des outils théoriques, pour analyser, comprendre et prédire les phénomènes optiques classiques et quantiques, ainsi que les processus d’interactions moléculaires en phase gazeuse, auxquels les instruments donnent accès.

L’LLS collabore régulièrement avec d’autres équipes des Départements et Facultés de l’Université de Namur. Une renommée internationale solide s’est construite au fil des années, grâce à l’originalité et l’excellence des recherches menées dans des niches très spécifiques, en collaboration avec de nombreux laboratoires extérieurs, en Belgique et à l’étranger.

La recherche de pointe menée au LLS se décline en trois grandes thématiques :

• Etude de molécules en très faible concentration (« polluants ») en phase gazeuse (Muriel Lepère)
• Spectroscopies optiques non linéaires des couches moléculaires, des surfaces, des interfaces et des nanostructures
• Optique quantique et mesures faibles quantiques

Par exemple, l’LLS étudie les écarts, minimes, de la propagation des faisceaux lumineux par rapport aux lois de la propagation des rayons lumineux isolés (optique géométrique), dont une manifestation est le déplacement de Goos-Hänchen.

Académiques du laboratoire

• Prof. Muriel Lepère, Directrice, professeur ordinaire et chercheuse qualifiée honoraire du F.R.S.-FNRS
• Prof. Francesca Cecchet, Chercheuse qualifiée du F.R.S.-FNRS
• Prof. Yves Caudano, Chercheur qualifié du F.R.S.-FNRS

Les activités de recherche menées au sein de l’Unité de Recherche en Didactique de la Physique (LDP) sont spécifiquement situées dans le champ de l’apprentissage de cette discipline.

Depuis plusieurs années, le LDP s’intéresse spécifiquement aux difficultés d’apprentissage de la physique chez les élèves et les étudiants. La didactique de la physique s’intéresse spécifiquement aux éléments intrinsèques au contenu disciplinaire enseigné qui constituent de véritables obstacles épistémologiques à la construction du savoir. De fait, la physique parce qu’elle présente un haut degré de conceptualisation est particulièrement difficile à comprendre, à apprendre et donc à enseigner. Ces obstacles à l’apprentissage se révèlent essentiellement chez les apprenants par la mobilisation de leurs conceptions dites premières ou spontanées. Ce savoir premier, généralement faux, est généré lors de raisonnements que l’on qualifie de naïfs, car faciles à mobiliser, mais incorrects sur le plan scientifique. Pouvoir détecter, chez les apprenants, ces raisonnements faux, générateurs de conceptions premières, c’est mettre en place des dispositifs d’enseignement, une ingénierie didactique plus performante afin de mieux faire apprendre. Par exemple, l’usage d’une capsule vidéo d’une expérience de physique n’est pas aussi efficient qu’on pourrait initialement le penser.