L’Institut est une unité mixte de recherche (UMR 7504), associée au CNRS et à l’Université Louis Pasteur (ULP). Il s’agit d’un centre de recherche à vocation pluridisciplinaire, regroupant des chimistes et des physiciens se consacrant à l’élaboration et à l’étude de nouveaux matériaux et nanostructures à propriétés magnétiques ou optiques inédites.



Les nanomatériaux et nanosciences constituent le cœur de l’activité de l’institut qui a acquis dans ce domaine une reconnaissance internationale. Toutes les échelles sont considérées depuis la  molécule isolée, aux agrégats de quelques dizaines d’atomes, aux nanostructures organisées sur des surfaces jusqu’aux objets mono et bidimensionnels. Pour réaliser ces études, l’IPCMS dispose d’un parc instrumental important pour la fabrication et la caractérisation des matériaux à toute échelle. Les développements s’appuient sur des savoir-faire reconnus en modélisation et simulation numérique.

Au delà d’une recherche exploratoire à long terme, qui constitue la pierre angulaire des activités, l’institut s’implique dans le transfert de technologie et a pour cela développé une recherche partenariale avec des PME-PMI locales et de grandes entreprises pour lever des verrous technologiques et contribuer au développement du tissu socio-économique. Il mène de plus des actions de coopération active au plan inter-régional (dans le cadre du centre de compétences C’Nano Grand-Est) et international (participation à des projets européens et interaction avec des universités d’excellence en Inde, Corée du Sud et Japon).



L’IPCMS est organisé en cinq groupes de recherche dont les domaines  de compétence couvrent aujourd’hui une vaste gamme de matériaux et au delà s’étendent aux nanosciences. Les expertises vont de la synthèse et la mise en forme de matériaux  nouveaux - moléculaires, inorganiques, métalliques ou hybrides nanostructurés – à leur caractérisation structurale et chimique, l’étude des processus de relaxation électronique et de spin à l’échelle femtoseconde, des propriétés magnétiques, magnéto-optiques ou de magnéto-transport, en couvrant des domaines d’application tels que l’électronique de spin, l’optoélectronique ou le photovoltaïque.

L’IPCMS est organisé en cinq départements de recherche dont les domaines de compétence ont évolué depuis sa création et qui couvrent aujourd’hui une vaste gamme de matériaux et s’étendent au delà aux nanosciences.

Le Département des Matériaux Organiques (DMO) possède une lisibilité forte en conception, synthèse et mise en forme de matériaux moléculaires et supramoléculaires doués de propriétés remarquables pour l’électro-optique ou le photovoltaïque. Le développement de la chimie des fullerènes et des dendrimères à nanostructures organisées originales, tout comme celui des films minces est une spécificité du groupe. Ses priorités couvrent également les études spectroscopiques de nano-objets moléculaires sur des surfaces.

Le Département d’Optique ultrarapide et de Nanophotonique (DON) a une activité importante en spectroscopie laser résolue en temps. Un intérêt particulier est porté à l’étude des processus de relaxation électronique et de spin à l’échelle femtoseconde dans des nanostructures métalliques et semi-conductrices, ainsi que dans des états excités de polymères et de biomolécules. Les propriétés optoélectroniques de matériaux organiques sont étudiées du point de vue de leur réponse optique nonlinéaire et de la réalisation de dispositifs en optique intégrée.

Le Département Magnétisme des Objets NanoStructurés (DEMONS ) a pour domaine de  compétence l’élaboration et l’étude de nanostructures magnétiques. Les études portent sur des matériaux métalliques et semi-conducteurs dans des configurations très variées (agrégats, fils, multicouches) ainsi que sur des structures hybrides. Le savoir-faire s’étend aux dispositifs à magnétorésistance tunnel et de manière plus générale aux matériaux pour l’électronique de spin. Ces travaux sont soutenus par une forte activité théorique centrée sur des calculs de structure électronique, de dynamique moléculaire et sur l’étude d’objets de taille mésoscopique.

L’activité du Département de Chimie des Matériaux Inorganiques (DCMI) est centrée sur la synthèse et l’étude de solides inorganiques nanostructurés – nanoparticules, multicouches, matériaux à porosité contrôlée – et de matériaux hybrides organique-inorganique. Les études vont des propriétés magnétiques et magnéto-optiques au magnéto-transport avec un accent spécifique sur les corrélations structure-propriétés.

 
 Le Département Structures et Interfaces (DESI) possède un savoir-faire incontestable en croissance de couches ultraminces et en caractérisations structurales. L’étude des processus de nucléation de surface, de la croissance de nanotubes de carbone ou encore de l’auto-organisation de clusters métalliques et la corrélation avec les propriétés magnétiques constituent des axes majeurs. Les caractérisations structurales et chimiques de nano-objets et nanostructures par microscopie électronique 3D représentent une activité du groupe en forte croissance.