Un grand bol d'oxygène

 

Protégé du crachin par ses petites lunettes rectangulaires, le physicochimiste Wilfrid Prellier traverse la pelouse vert pomme du campus, « à l'aise dans ses baskets ». « Pour rien au monde, je ne partirais d'ici », annonce, enjoué, le trentenaire arrivé aux pieds du Laboratoire de cristallographie et science des matériaux, le Crismat¹. Là, il travaille la matière atome par atome. C'est en 1993, alors qu'il est encore étudiant en DEA à Tours, qu'il y vient pour la première fois « afin d'étudier les oxydes » dont les Caennais se sont fait une spécialité. Cette famille de matériaux est composée de différents éléments chimiques, et en particulier d'atomes d'oxygène qui leur donnent « énormément de propriétés, facilement modulables ». Finalement, Wilfrid Prellier n'est pas reparti. Car il faut dire qu'ici, de l'oxygène, il en a à foison, entre les plages et la campagne normandes !

Mais la vraie raison, c'est l'élaboration de matériaux multifonctionnels, en superposant des couches minces d'oxydes, de l'ordre du nanomètre². L'idée étant de concevoir un seul matériau utile à partir de plusieurs et cela, pour gagner de la place, ce qui est une des solutions pour miniaturiser les composants électroniques. « Imaginez un mur. Vous l'enduisez d'une peinture antimoisissure. Votre mur a maintenant de nouvelles propriétés. Notre peinture à nous, ce sont des couches d'oxydes de quelques nanomètres, que nous appliquons sur un substrat. Mais auparavant, il nous faut façonner des interfaces parfaitement plates et cristallisées. Au final, le produit obtenu dépend du choix des matériaux (leur résistance, leur compatibilité…) de leur quantité ou même du nombre de couches déposées. »

D'ailleurs, il espère bien créer un matériau alliant des propriétés ferromagnétiques et ferroélectriques, appelé « multiferroïque ». C'est l'un des objectifs de Macomufi³, le projet de recherche européen qu'il coordonne depuis septembre. « Ce matériau permettrait, pour la première fois, de concevoir des composants magnétiques commandés électriquement et des composants électriques commandés magnétiquement. En effet, les mémoires les plus performantes, de type MRam (Magnetic Random Access Memory), sont commandées à l'aide d'un champ magnétique. Parvenir en même temps à les commander électriquement permettrait d'accroître encore leur capacité de stockage et leur rapidité. » Trois millions d'euros scellent ce consortium de trois ans⁴ entre cinq entreprises et neuf universités ou instituts académiques, pour la plupart déjà impliqués dans le réseau d'excellence Fame⁵. Joli coup pour ce natif de Vendôme, normand d'adoption depuis maintenant treize ans… à deux exceptions près : son service militaire effectué comme scientifique du contingent à l'Institut d'électronique fondamentale d'Orsay⁶ dont il « se libère » en septembre 1998, et son postdoctorat qu'il commence le mois suivant à l'université du Maryland, sur la côte est des États-Unis. Et pourquoi ce petit extra d'un an en territoire américain ? Parce qu'y exerce le professeur Thirumalai Venkatesan, pionnier de la technique d'« ablation laser » qu'il utilise pour fabriquer ses empilements de couches minces d'oxydes, « ses Lego », comme il les appelle affectueusement. Le principe ? Un laser est dirigé sur un produit cible, pour le faire évaporer et le déposer en couche mince sur le substrat.

Mais « des États-Unis, j'ai davantage appris une façon de travailler : par contrat, en répondant rapidement à des projets ciblés… Et puis, dans ce laboratoire où travaillent un tiers d'Indiens, un tiers d'Asiatiques et un tiers de personnes dont la nationalité est le reflet de l'Otan, je me suis découvert une passion pour les gens, leurs façons de vivre, de travailler. » Un microcosme qu'il a un peu reconstitué autour de lui, au Crismat « avec Mangala, Matteo, Chris, Ranjith, postdoctorants, mais aussi Arnaud, Clara, Lucie, étudiants en thèse… Sans eux, je ne suis rien, même si l'inverse est aussi vrai ! » Quant aux toutes dernières pages de sa biographie, elles expliquent son perpétuel sourire d'homme heureux : en juillet dernier, il a vu naître sa petite fille, Eugénie…

 

Magali Sarazin