Né le 2 novembre 1975
Marié, deux enfants
Nationalité française

Adresse

Laboratoire CRM2
Boulevard des aiguillettes, BP 239
54506 Vandoeuvre-les-Nancy
Tel. 03-72-74-56-34
Email : sebastien.pillet@univ-lorraine.fr

Expérience de recherche

2002-… : Chargé de recherche CNRS (section 5) – fonction actuelle
2000-2002 : Séjour post doctoral, département de chimie de l’Université de New York à Buffalo (laboratoire du Pr. Philip Coppens)

Formation

2024 : Habilitation à diriger les recherches                                      Univ. de Lorraine
2001 : Doctorat Physique                                                                     Univ. Henri Poincaré Nancy-I
1998 : DEA Physique et Chimie de la Matière et des Matériaux        Univ. Henri Poincaré Nancy-I

Responsabilité

• 2017-… : Responsable de l’équipe CRISP – Cristallographie et Relations Structure Propriétés
• 2021-… : Membre du bureau du GdR CNRS « Pérovskites Hybrides Halogénées »
• 2016-2020 : Directeur adjoint du GdR CNRS « Magnétisme et Commutation Moléculaire »
• 2017-2022 : Participation au comité de programme PRC3 du synchrotron SOLEIL
• 2017-2021, puis 2021-… : Membre élu au conseil d’administration et trésorier de l’Association Française de Cristallographie
• 2015-… : Trésorier de la section Lorraine de la Société Française de Physique
• 2013-2014 : Chargé de mission « année internationale de la cristallographie » à l’Institut de Physique du CNRS
• 2019 : chairman et organisateur du congrès Rayons X et Matière (Nancy)
• 2024 : organisation de l’école thématique 2024 « Metal Halide Perovskites for Optoelectronics : from Fundamental to Devices » à Roscoff du 6 au 11 octobre 2024 (https://hpero-2024.sciencesconf.org/)

Formation par la recherche

Thèses : 8 co-directions

• 2002-2005 : Vincent Legrand (co-encadrement à 50 %, dir. C. Lecomte et S. Pillet, bourse MENRT), soutenue le 18 novembre 2005.
  Méthodologie de la photo-cristallographie et application à la détermination de la densité électronique de complexes à transition de spin.

• 2005-2008 : William Nicolazzi (co-encadrement à 50 %, dir. C. Lecomte et S. Pillet, bourse MENRT), soutenue le 27 novembre 2008.
  Modélisation numérique de transitions de phase photo-induites

• 2008-2011 : Dorothéa Mader (co-encadrement à 50 %, dir. C. Lecomte et S. Pillet, bourse MENRT), soutenue le 14 novembre 2011.
  Relation structure – propriétés de commutation dans les matériaux à transition de spin : effet de nanostructuration et de dilution du cation métallique

• 2013-2017 : Nicolas Casaretto (co-encadrement à 50 %, dir. D. Schaniel et S. Pillet, bourse MENRT), soutenue le 25 octobre 2017.
  Dynamique structurale par photocristallographie stationnaire et résolue en temps : développements instrumentaux et applications aux matériaux moléculaires photoisomérisables

• 2016-2019 : Samuel Ahoulou (co-encadrement à 50 %, dir. N. Vila – LCPME et S. Pillet, bourse MENRT), soutenue le 13 décembre 2019.
  Mise en forme et étude des propriétés de complexes photo et redox actifs confinés dans des couches minces de silice organisées et orientées verticalement

• 2019-2022 : Asma Hasil (co-encadrement à 50 % sans ACT, dir. D. Schaniel et S. Pillet, bourse région), soutenue le 13 décembre 2022.
  Structural dynamics of photoswitchable complexes : from seconds to femtoseconds

• 2023-… Samuel Mathieu (co-encadrement à 50 %, dir. M. Stoffel-IJL et S. Pillet, bourse Lorraine Université d’Excellence)
  Pérovskites hybrides chirales pour les spin-LEDs : de la croissance au composant

• 2024-… Aser Garcia Beamud (co-encadrement à 50 %, dir. S. Pillet et E. Tailleur, bourse pôle CPM)
  Semiconducteurs pérovskites hybrides ferroélectriques pour l’optoélectronique : de la synthèse à l’étude des propriétés physiques

Post-doctorants : 3 encadrements

• 2012-2013 : Pascal Parois (financement ANR CROSS-NANOMAT, encadrement à 100%)
  Développement d’interfaces logiciels pour la diffraction des rayons X résolue en temps

• 2015-2016 : Bertrand Fournier (financement ANR BISTA-MAT, encadrement à 100%)
  Analyse de données de diffraction des rayons X en nanofaisceau, et analyse de données PDF

• 2021-2022 : Krzyzstof Konieczny (financement ANR MolCoSM, encadrement à 100%)
  Développement d’une expérience couplée diffraction des rayons X résolue en temps et photo-luminescence.

Contrats de recherche

• DYNA-STRU-FERRO (projet tremplin INP CNRS 2021, porteur S. Pillet)
  Dynamique structurale dans les cristaux moléculaires ferroélectriques par diffraction des rayons X résolue en temps sous champ électrique commuté

• MAPLUM (projet région Grand-Est – contrat post-doctoral 2021-2022, porteur S. Pillet)
  Matériaux photo-magnétiques luminescents pour l’électronique moléculaire

• CHIRA-PERO-LED (projet Lorraine Université d’Excellence – contrat doctoral 2023-2026, porteur S. Pillet) – partenaire M. Stoffel (IJL, Nancy Université)
  Pérovskites hybrides chirales pour les spin-LEDs : de la croissance au composant

• PHC Orchid France-Taiwan (2005-2006, porteur S. Pillet, partenaire Y. Wang, National Taiwan University)
  Optical switching of photoactive molecular materials: experimental studies and theoretical modeling

• PHC Orchid France-Taiwan (2003-2004, porteur S. Pillet, partenaire Y. Wang, National Taiwan University)
  Theoretical and experimental study of photo-induced properties of molecular magnetic materials

• 2009-2012 : Coordinateur du Programme Pluri Formation « Réseau national de cristallographie et photo-cristallographie à haute résolution »
• FASTSWITCH (ANR 2005-2008, – porteur Hervé Cailleau, IPR, Rennes) – partenaires : H. Cailleau (IPR – Rennes), E. Freysz (CPMOH – Bordeaux), J ;6. Létard ( ICMCB – Bordeaux), A. Bousseksou (LCC – Toulouse), C. Lecomte (CRM2)
  Transitions de phase photo-induites: vers la commutation ultra-rapide de matériaux moléculaires

• CEDA (ANR 2007-2011, porteur Michel Gillet, Ecole Centrale Paris) – partenaires : M. Souhassou (CRM2 – Nancy), B. Gillon (LLB – Saclay), D. Luneau (LMI – Lyon), J.-M. Gillet (SPMS – Gif sur Yvette)
  Convergence of Electron spin, charge and momentum Densities Analysis

• THEOEXP07 (ANR 2007-2010, porteur Michel Etienne, LCC, Toulouse) – partenaires : M. Etienne (LCC – Toulouse), C. Lecomte (CRM2)
  Compréhension des interactions agostiques C-C par une approche combinée théorie / expérience de modélisation de la densité électronique

• CROSS-NANOMAT (ANR 2010-2013, porteur Azzedine Bousseksou, LCC, Toulouse) –partenaires : S. Pillet (CRM2), A. Bousseksou (LCC – Toulouse), Y. Guari (Univ. Montpellier), G. Bouzerar (Institut Neel – Grenoble)
  Nanomatériaux moléculaires bistables

• BISTA-MAT (ANR 2013-2017, porteur Smail Triki, CEMCA, Brest) – partenaires : S. Pillet (CRM2), S. Triki (CEMCA – Brest), K. Boukheddaden (GEMAC – Versailles), G. Chastanet (ICMCB – Bordeaux)
  Bistabilité magnétique dans de nouveaux systèmes moléculaires à base de ligands anioniques pontants

• MolCoSM (ANR 2021-2024, porteur Smail Triki, CEMCA, Brest) – partenaires : S. Pillet (CRM2), S. Triki (CEMCA – Brest), K. Boukheddaden (GEMAC – Versailles),
  From Molecular Complexes to Synergic Multi-Switchable Fluorescent Solids

• STRUDYN (ANRI 2022-2024, porteur Dominik Schaniel, CRM2) – partenaires : D. Schaniel (CRM2), G. Kostin (NIIC – Russie)
  Structural dynamics of photoswitchable solids

• MolBaroFrige (ANR 2024-2028, porteur P. Rosa, ICMCB) – partenaires : E.-E. Bendeif (CRM2), P. Rosa (ICMCB – Bordeaux), F. Giovanelli (GREMAN – Tours)
  Study and sintering of MOLecular compounds for BAROcaloric reFRIGEration

• MAGDEN (ANR 2025-2028, ANR, porteur V. Marvaud, IPCM –Paris) – partenaires : V. Marvaud (IPCM-Paris), S. Pillet (CRM2), J.L. Cantin (INSP-Paris)
  Conception et étude de dendrimères photomagnétiques.

• FROSTBIT : First Regenerative Solid-State Barocaloric Refrigerator (2024-2028, projet Européen pathfinder, porteur P. Rosa, ICMCB, Bordeaux) – partenaires P. Rosa (ICMCB-Bordeaux), E.-E. Bendeif (CRM2), F. Giovannelli (GREMAN-Tours), H. Shepherd (Univ. Kent), J. Kovac (Univ. Ljubljana), P. Lloveras (Univ. Barcelone), TotalEnergies.

• Contexte général

Le défi majeur en science de la matière condensée consiste à concevoir et élaborer des systèmes, cristallins dont les propriétés physiques et/ou chimiques sont parfaitement maîtrisées. Dans ce contexte, les matériaux à base moléculaire occupent une place de choix. Il est possible, en exploitant les différents degrés de liberté que sont la charge, le spin ou la structure, d’obtenir des matériaux ayant des comportements optiques, magnétiques, conducteurs, diélectriques, élastiques, … remarquables dont la complexité repose sur un couplage fort entre les degrés de liberté microscopiques ; la structure cristallographique joue un rôle primordial dans l’orchestration de ces interactions. Mon activité de recherche porte sur les relations structure-propriétés de matériaux fonctionnels commutables et/ou photostimulables avec pour objectif de parvenir à une ingénierie de la structure et de la symétrie cristalline par la lumière pour maîtriser les propriétés physiques résultantes.

• Processus moléculaires photo-induits

Les matériaux moléculaires offrent de magnifiques exemples de contrôle des propriétés magnétiques, structurales ou électroniques par la lumière. L’utilisation d’impulsions laser ultra-brèves conduit à une nouvelle physique hors équilibre ; les paramètres d’ordre structuraux sont en général fortement couplés aux paramètres d’ordre de spin et électroniques. L’étude des mécanismes fondamentaux pilotant ces transformations ou transitions de phase photo-induites nécessitent de suivre précisément les modifications structurales et leur dynamique sur de multiples échelles de temps, et couvrant toutes les échelles spatiales de l’atome jusqu’à l’échelle macroscopique. Mon objectif dans ce contexte est de parvenir à une compréhension de l’influence de la structure et de la dynamique structurale sur les propriétés physiques dans des systèmes photo-isomérisables, photomagnétiques ou photostrictif. Mes objets d’étude sont des molécules aimants photomagnétiques, des matériaux à transition de spin, ou des complexes moléculaires nitrosyl

• Mécanismes d’auto-organisation photo-induite

Les mécanismes d’auto-organisation photo-induite à l’état solide résultent d’une compétition entre la photo-commutation à l’échelle moléculaire, les interactions ferroélastiques au sein du solide cristallin et les processus de relaxation. Cette compétition donne lieu à des processus hautement coopératifs et non linéaires à l’état solide pilotables dans certains cas par la lumière. Mes études portent sur les transitions de phase commensurables et incommensurables photo-induite, ainsi que les mécanismes hétérogènes par nucléation et croissance de domaine associés à des transitions de phase du premier ordre. Des phénomènes de multistabilité photo-induite ont été mis en évidence dans certains matériaux à transition de spin.

• Densité électronique d’états métastables photo-induits

Les études photocristallographiques sont pertinentes et extrêmement importantes pour élucider les mécanismes photo-induits, en suivant les réorganisations structurales induites à l’échelle moléculaire. Comme énoncé par le théorème de Hohenberg et Kohn, au-delà la structure, la densité électronique de l’état fondamental du système ρ(r ⃗ )=ψ(r ⃗ )∙ψ^* (r ⃗ ) est considérée comme la fonction déterminant entièrement les valeurs moyennes de tous les observables, en particulier l’énergie. Une cartographie précise de cette redistribution électronique hors-équilibre en fonction du temps ρ(r ⃗,t) peut apporter d’importantes informations sur les mécanismes photo-induits. J’ai mis en place une méthodologie et une instrumentation permettant de déduire la densité électronique d’états métastables photoinduits en utilisant comme système modèle deux complexes à transition de spin Fe(phen)2(NCS)2 et [Fe(btr)2(NCS)2].H2O., ce qui ouvre de nombreuses perspectives pour l’étude des mécanismes fondamentaux dans les solides commutables.

• Pérovskites hybrides halogénées

Les composés hybrides organiques-inorganiques halogénés sont de nouveaux semi-conducteurs émergents, constitués d’une charpente structurale inorganique au sein de laquelle s’insère des cations organiques. Le couplage entre les composantes organiques isolantes et inorganiques semi-conductrices donne lieu à des comportements électroniques et optiques remarquables. Les propriétés optiques et électroniques résultent en grande partie de la connectivité de la charpente inorganique (connectivité 3D, 2D, 1D, 0D), de l’interaction entre les composantes organiques et inorganiques, et des distorsions structurales résultantes. Ma contribution dans ce domaine consiste à étudier la relation fondamentale qui lie l’organisation structurale multiéchelle et sa dynamique aux propriétés optoélectroniques, avec comme objectif à long terme de manipuler ces propriétés par application d’un stimulus externe (pression, lumière, champ électrique, température). Nous avons en particulier mis en évidence le rôle joué par les distorsions structurales dans les mécanismes d’émission large bande (émission de lumière blanche).