Gwendal Fève

C’est une histoire de courant qui passe. L’expression, qui évoque de bonnes ondes entre deux personnes, résume aussi le travail de recherche de Gwendal Fève, professeur à Sorbonne Université et physicien expérimentateur dans le domaine du transport du courant électrique, et plus précisément, dans les nanoconducteurs.  

Âgé de 45 ans, Gwendal Fève est professeur à Sorbonne Université et chercheur dans le groupe de physique mésoscopique du laboratoire de Physique de l’ENS. Sa spécialité : tester les manifestations de la physique quantique dans le transport du courant électrique dans les nanoconducteurs. « Pour vulgariser la chose, j’évalue les effets du phénomène d'interférence entre ondes électroniques qui se rencontrent dans des conducteurs électriques analogues aux transistors de nos ordinateurs. » 

Alors étudiant en physique à l’École normale supérieure de Cachan (ENS Paris-Saclay maintenant) Gwendal Fève jette son dévolu sur la physique quantique, un ensemble de théories décrivant le comportement des particules et des atomes à l’échelle microscopique. Le jeune étudiant se passionne pour l’application de ces concepts en électronique. Il effectue un stage pendant un an et demi à l’université de Stanford en Californie, avant de consacrer une thèse à ce sujet. 

Un objet d’étude né dans les années 1980 et qui n’a cessé de se développer depuis. « On sait caractériser les effets de la physique quantique sur le comportement d’objets microscopiques, comme un unique atome, avec une extrême précision. Cependant, les manifestations de la physique quantique sur des objets plus complexes, constitués d’un très grand nombre de particules, sont plus difficiles à prédire. C’est précisément la situation rencontrée lorsque l’on étudie le transport du courant électrique dans un conducteur, une puce électronique de quelques dizaines de microns contenant environ un million d’électrons », explique le chercheur.  

« Dans ces conditions, il existe une compétition entre les effets de la physique quantique qui entraînent un comportement ondulatoire des électrons donnant naissance au phénomène d'interférence, et les effets des interactions entre électrons qui tendent au contraire à supprimer ce phénomène et à restaurer un comportement classique. »  Les effets d’interactions peuvent également enrichir considérablement ce sujet d’étude, en donnant naissance à de nouvelles particules qui n’existent pas dans la matière diluée. « Ces expériences nous permettent de comprendre comment fonctionne la matière lorsque les interactions entre électrons sont très fortes. »

Lauréat du Prix Ancel en 2020 

Pour son travail de recherche, Gwendal Fève est récompensé. En 2020, il reçoit le prix Ancel attribué chaque année par la Société française de physique (SFP) à une physicienne ou un physicien de moins de 45 ans pour ses travaux sur la matière condensée. Il a notamment présenté un ensemble de travaux sur la base d’expériences autour du caractère ondulatoire des électrons. Pour pousser davantage ses recherches, Gwendal Fève a besoin de financement, le lot de nombreux chercheuses et chercheurs.

En mars 2023, à l’issue d’une sélection en deux tours, il obtient l’ERC Advanced Grant, une bourse européenne de l’ordre de 2,5 millions d’euros qui lui permet de s’assurer une manne financière pour ses projets de recherche durant les cinq prochaines années. « Je reconnais que cette bourse participe à travailler plus sereinement, se réjouit-il. Cela va permettre à notre laboratoire d’acquérir du matériel de pointe et de pouvoir engager des collaborateurs, qu’ils soient doctorants ou jeunes chercheurs. C’est un vrai bol d'air. »