Michele LEDUC

1961 Élève à l’École normale supérieure de Jeunes Filles de Sèvres

1965 Agrégée de Sciences Physiques

1965 Agrégée préparatrice à l’ENS de Jeunes Filles de Sèvres

1969 Attachée de recherche au CNRS au Laboratoire de Spectroscopie Hertzienne de l’ENS

1972 Docteur d’État en Sciences Physiques (Université de Paris)

2005 Directrice de Recherche de Classe Exceptionnelle au CNRS

2007 Directrice de Recherche émérite au CNRS

• Membre de l’équipe « Condensats de Bose-Einstein » au Laboratoire Kastler-Brossel
• Chargée des relations extérieures et de la communication de QuanTip (réseau de recherche sur les technologies quantiques en Île-de-France)
• Experte à la Commission européenne pour les programmes FETopen
• Ethics expert à la Commission européenne
• Présidente du Comité d’Ethique du LNE (Laboratoire National d’Essai)

• Directrice de la collection « Savoirs Actuels » (CNRS-Editions et EDP -Sciences)
• Directrice de la collection « Introduction à» (EDP-Sciences)
• Corédactrice en chef de la revue Raison Présente (Union rationaliste)
• Membre du comité de rédaction du magazine Reflets de la Physique (SFP)

• 1989-1992 Consultante en Sciences de la Matière (DRED Ministère de l’Enseignement Supérieur)
• 1989-1993 Membre rapporteur du Conseil Scientifique de la Défense
• 1993-1998 Directrice du Centre de Physique de l’École de Physique des Houches
• 1994-1999 Directrice du Laboratoire Kastler-Brossel (ENS et UPMC)
• 1999-2002 Conseillère à la Direction de la Recherche au MENRT (Physique et SPI)
• 2001-2002 Responsable nationale de la cellule des Très Grandes Infrastructures de Recherche
• 2002-2011 Membre du Conseil Scientifique de la Ville de Paris
• 2007-2011 Membre du Haut Conseil Scientifique de l’ONERA
• 2007-2010  Présidente de la SFP (Société Française de Physique)
• 2005-2012 Directrice de l’IFRAF (Institut Francilien de Recherche sur les Atomes Froids)
• 2007-2011 Membre du jury de l’ERC, panel PE2 (présidente du jury en 2011)
• 2012-2015 Co-responsable du DIM régional nano-K
• 2012, 2014 Membre du jury de l’IUF-junior
• 2012 2016 Présidente du COMETS (Comité d’éthique du CNRS)

• 1976     Prix Paul Doisteau-Emile Blutel de l’Académie des Sciences
• 1987     Chevalier des Arts et Lettres
• 1989     Grand prix « Science et Défense »
• 1998     « European Science Award »  de la fondation Koerber
• 2009     Prix Irène Joliot-Curie « Femme scientifique de l’année »
• 2010     Commandeur de l’Ordre National du Mérite
• 2014     Commandeur de l’Ordre National de la Légion d’Honneur

Etape 1 : spectroscopie et collisions dans les gaz rares par pompage optique

Compte tenu de ma familiarité avec les techniques de la physique nucléaire, le premier sujet qui m’a été confié pour ma thèse a été la mesure de moments magnétiques nucléaires d’atomes radioactifs polarisés par pompage optique. J’ai ensuite changé de trajectoire en amorçant une solide collaboration avec Franck Laloë, avec lequel j’ai monté une petite équipe consacrée initialement à diverses études de collisions et de spectroscopie dans les gaz rares soumis à des décharges.

Etape 2 : fluides quantiques polarisés à basse température, laser LNA, magnétomètres à hélium, cibles nucléaires polarisées

Avec cette équipe j’ai décidé d’étudier les effets de statistique quantique liés à l’indiscernabilité des particules dans l’³He polarisé à basse température. Après la mise au point de la théorie de l’orientation nucléaire de l’³He par pompage optique, nous avons réussi la mise en évidence expérimentale d’ondes de spin dans un gaz dilué d’atomes froids d’³He et démontré la modification des propriétés de transport du gaz, en particulier la conduction de la chaleur, sous l’effet de la polarisation des spins des noyaux. Ce domaine m’a entraînée à développer de nouveaux lasers infrarouges pour le pompage optique de l’hélium, non commerciaux à cette époque. En particulier j’ai découvert et construit des lasers à solide de LNA, ensuite utilisés pendant une quinzaine d’années par près de 50 laboratoires travaillant avec les atomes d’hélium. Dans les années 1980 j’ai poursuivi une collaboration avec un laboratoire à Caen sur la magnétométrie à hélium, pour laquelle j’ai déposé plusieurs brevets. J’ai aussi mis à profit ces avancées, en collaboration avec Ernst Otten à Mayence, pour développer des cibles de gaz d’³He polarisé et comprimé en vue d’applications à la physique nucléaire et à la neutronique, en particulier à l’ILL à Grenoble.

Etape 3: le gaz d’hélium métastable refroidi par laser, condensation de Bose-Einstein, photo-association, métrologie

En 1993 j’ai rejoint l’équipe « atomes froids » dirigée par Claude Cohen Tannoudji, reprenant le montage construit par Alain Aspect pour le refroidissement d’⁴He gazeux dans l’état métastable triplet. Avec une riche équipe comportant de nombreux doctorants et post-doctorants, j’ai d’abord mis en évidence le mécanisme de refroidissement au-delà de la limite du recul, interprété par un mécanisme de statistiques de Lévy. J’ai ensuite reconstruit totalement le montage expérimental afin d’obtenir de fortes densités de gaz très froid d’⁴He métastable, ce qui a permis d’observer la condensation de Bose-Einstein du gaz en février 2001, suivie par diverses études sur la dynamique de la condensation dans le mode hydrodynamique. Après 2002 l’expérience s’est enrichie des méthodes de la photo-association. Ceci a permis la production de molécules ultra-froides géantes par collisions assistées par laser, ainsi qu’une détermination très précise de la longueur de diffusion déduite des résonances noires ultra fines ainsi obtenues. Enfin des mesures de spectroscopie ont été réalisées en collaboration avec un laboratoire à Amsterdam, reliant les spectres singulet et triplet de l’atome d’hélium et testant les calculs de QED.

Etape 3 bis : imagerie des poumons par IRM avec de l’³He hyperpolarisé

Simultanément je me suis impliquée dans l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) avec de l’³He nucléairement polarisé par pompage optique. Ce procédé, imaginé avec Ernst Otten, consiste à utiliser le gaz hyperpolarisé, puis comprimé comme initialement prévu pour les cibles nucléaires, pour le faire inhaler par un volontaire en apnée et enregistrer l’image IRM de ses poumons. L’objectif est d’étudier la ventilation pendant l’absorption du gaz et d’effectuer des mesures de l’état des cavités pulmonaires par diffusion du gaz hyperpolarisé. A partir de 1996 nous avons montré la faisabilité inattendue de la méthode et son intérêt pour les diagnostics des pathologies pulmonaires. J’ai introduit ce domaine de recherche avec Pierre-Jean Nacher au Laboratoire Kastler-Brossel et j’ai été coordinatrice d’un réseau européen PHIL dans le domaine de la santé sur l’IRM avec hélium appliquée à l’emphysème. Depuis 2005 ce domaine est aussi développé au LKB avec l’équipe « fluides quantiques ».

LEDUC M., LEHMANN J.C., C.R. Acad. Sci. 262B (1966) p.736-739: “Mesure du rapport des moments magnétiques nucléaires des isotopes 111 et 113 du cadmium
LEDUC M., BROSSEL J., LEHMANN J.C., C.R. Acad. Sci. 263B (1966) p.740-743: “Mesure du rapport des fréquences de résonance magnétique nucléaire de 199Hg et 111Cd en phase vapeur”
LEDUC M., BROSSEL J., C.R. Acad. Sci. 266B (1968) p.12-14: “Mesure du rapport des moments magnétiques nucléaires des isotopes 111 et 109 du cadmium”
LALOE F., LEDUC M., MINGUZZI P., C.R. Acad. Sci. 266B (1968) p.1517-1520: “Etude de l’influence sur les propriétés de dispersion et d’absorption d’une vapeur de 201Hg, des modulations de l’orientation et de l’alignement dans l’état fondamental des atomes”
LEDUC M., BROSSEL J., C.R. Acad. Sci. 266B (1968) p.287-290: “Etude comparée de la relaxation sur des parois de silice de noyaux de 109Cd et 111Cd orientés par pompage optique”
LALOE F., LEDUC M., MINGUZZI P., C.R. Acad. Sci. 267B (1968) p.328-331: “Etude de l’influence des caractéristiques d’un faisceau lumineux détecteur sur les signaux d’absorption et de dispersion modulées d’une vapeur de 201Hg”
LALOE F., LEDUC M., MINGUZZI P., J. Physique 30 (1969) p.277-288: “Relation entre l’état angulaire d’une vapeur atomique soumise au pompage optique et ses propriétés d’absorption et de dispersion” (1ère partie)
LALOE F., LEDUC M., MINGUZZI P., J. Physique 30 (1969) p.341-350: “Relation entre l’état angulaire d’une vapeur atomique soumise au pompage optique et ses propriétés d’absorption et de dispersion” (2ème partie)
LEDUC M., LALOE F., BROSSEL J., C.R. Acad. Sci. 271 (1970) p.342-345: “Pompage optique du 21Ne”
LEDUC M., LALOE F., Optics Comm. 3 (1971) p.56-58: “Détection de l’orientation des ions 3He+ produite par pompage optique dans une décharge”
DUPONT-ROC J., LEDUC M., LALOE F., Phys. Rev. Lett. 27 (1971) p.467-470 :”New value for the metastability exchange cross section in Helium”
BARBE R., LEDUC M., LALOE F., C.R. Acad. Sci. 274 (1972) p.645-648: “Dépolarisation du niveau métastable 2S de l’He-4 par collisions quasi résonnantes avec le néon ; influence de la température”
NOEL A., LEDUC M., LALOE F., C.R. Acad. Sci. 274 (1972) p.77-80: “Orientation de niveaux excités du 21Ne par pompage optique dans une décharge”
LEDUC M., LALOE F., BROSSEL J., J. Physique 33 (1972) p.49-58: “Mesure du rapport entre les moments magnétiques du niveau 2S de l’He-4 et du niveau fondamental de l’He-3”
DUPONT-ROC J., LEDUC M., LALOE F., J. Physique 34 (1973) p.961-987 et 977: “Contribution ‡ l’étude du pompage optique par échange de métastabilité dans 3He” (1ère et 2ème partie)
BARBE R., LEDUC M., LALOE F., Lett. Nuovo Cimento 8 (1973) p.915-919: “Magnetic resonance with inhomogeneous R.F. fields”
PINARD M., LEDUC M., J. Phys. (Paris) 35 (1974) p.741-752: “Etude par pompage optique de la résonance magnétique de l’ion 3He+ dans l’état fondamental”
DUPONT-ROC J., LEDUC M., J. Phys. Lettres (Paris) 35 (1974) p.L-175-178: “Population and orientation mechanisms for excited states in helium discharges”
BARBE R., LEDUC M., LALOE F., J. Physique 35 (1974) p.699-725: “Résonance magnétique en champ de radiofréquence inhomogène”. Partie théorique
BARBE R., LEDUC M., LALOE F., J. Physique 35 (1974) p.935-951: “Résonance magnétique en champ de radiofréquence inhomogène. Vérification expérimentale: mesure du coefficient de self diffusion de He-3”.
PINARD M., LEDUC M., J. Phys. (Paris) 38 (1977) p.609-622: “Etude par pompage optique de l’échange de métastabilité dans le néon ».
LEFEVRE-SEGUIN V., LEDUC M., J. Phys. B 10 (1977) p.2157-2164: “Metastability exchange and depolarizing collisions in xenon and krypton”.
LEDUC M., WEISBUCH C., Optics Comm. 26 (1978) p.78-80: “CW dye laser emission beyond 1000 nm”
PINARD M., LEDUC M., TRENEC G., AMINOFF C.G., LALOE F., Appl. Phys. 19 (1979) p.399-403: “Efficient single mode operation of a standing wave dye laser”.
LEDUC M., Optics Comm. 31 (1979) p.66-68: “Synchronous pumping of dye lasers up to 1095 nm”
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LALOE F., LEDUC M., NACHER P.J., NOVIKOV L.V., TASTEVIN G., Usp.Fiz.Nauk 147 (1985) p.433-458: “Polarisation optique des noyaux d’hélium 3″[Sov.Phys.Usp. 28 (1985) p. 941-955 : “Optical polarization of helium-3 nuclei”].
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MOAL S., PORTIER M., KIM J., DUGUE J., RAPOL U., LEDUC M., COHEN-TANNOUDJI C., Phys.Rev.Letters. 96, 023203 (2006) : “Accurate determination of the scattering length of metastable helium atoms using dark resonances between atoms and exotic molecules”.
PORTIER M., MOAL S., KIM J., LEDUC M., COHEN-TANNOUDJI C., DULIEU O., J Phys B 39-S881 (2006). “Analysis of light-induced frequency shifts in the photoassociation of ultracold metastable helium atoms”.
MOAL S., PORTIER M., ZAHZAM N., LEDUC M., Phys. Rev.A 75, 033415 (2007) : « Lifetime of weakly-bound dimmers of ultracold metastable helium studied by photoassociation”.
MOAL S., PORTIER M., KIM J. ARIMONDO E., LEDUC M., EurophysicsLet. 83, 23001(2008): “Mechanical effect of photoassociation: a new method to measure the scattering length of ultracold metastable atoms”.
PORTIER M., LEDUC M., COHEN-TANNOUDJI C.,Proceedings of the Royal Society of Chemistry Faraday Discussions, 2009, 142, pp 415 -428  : « Fano profiles in two-photon photoassociation spectra ».
LEDUC M., and COHEN-TANNOUDJI C., Laser Physics, 2009, Vol. 19, No. 9, pp. 1–10 « Ultracold Metastable Helium from Atoms to Exotic Molecules ».

WASSEN W, COHEN-TANNOUDJI C, LEDUC M, et al, Review of Modern Physics, 2012, 84, pp 175-210: “Cold and trapped metastable noble gases”.

Brevets

HAMEL J., LEDUC M., LALOE F., SCHEARER L.D., Brevet 8606776 pris par ANVAR en 1986, acheté par CROUZET en 1987 et étendu au USA, JAPON et EUROPE : ´ MagnétomËtre ‡ Helium pompé par laser ª
LARAT C., NACHER P.J., LEDUC M., WEISBUCH C., Brevet Thomson-CSF 89-14894 (1989) : « Cellule de vapeurs atomiques ou moléculaires pour pompage optique et magnétomètre ou gyroscope utilisant une telle cellule »
CHERON B., GILLES H., HAMEL J., LEDUC M., HEIL W., OTTEN E.W., SURKAU R., Brevet (1994): « Récipient pour contenir un fluide, notamment de l’hélium 3 » (Brevet BREVATOME B7215PM/dm).

Au COMETS

J’ai été nommée en juin 2011 présidente pour cinq ans du COMETS (Comité d’éthique du CNRS), succédant au mathématicien Jean-Pierre Bourguignon. J’ai été renommée en 2017 (jusqu’en 2021) comme membre de ce comité dont la composition et la présidence ont été renouvelées. Les missions du COMETS sont de développer la réflexion sur la pratique de la recherche et aussi de formuler des recommandations sur la responsabilité du chercheur devant l’organisme et devant la société. Le comité est indépendant de la direction du CNRS et s’autosaisit des sujets qu’il pense utile de traiter. Il publie des avis après un travail de plusieurs mois qui comporte des lectures, des entretiens, des discussions du comité par petits groupes et en séance plénière (six fois par an). Je consacre une grande partie de mon temps à la préparation de ces avis qui sont publiés en français et en anglais sur le site du COMETS, lui-même accessible sur celui du CNRS. Pour la plupart j’en suis rédactrice et rapporteur. Ces avis se présentent comme des études documentées d’un large corpus de notes et de références. Ils sont diffusés largement dans tout le CNRS et les universités via la CPU et trouvent un écho auprès de l’Académie des sciences et parfois des médias (voir la liste des avis du COMETS dans Mes publications au titre de l’éthique). Ces activités au COMETS me valent un grand nombre d’invitations à faire des conférences suivies de débats sur des sujets d’éthique et à écrire des articles sur le sujet.

Au CoFIS (Conseil Français de l’Intégrité Scientifique)

Les travaux du COMETS m’ont conduite à m’intéresser de plus près à l’intégrité scientifique. C’est ainsi que j’ai rédigé en 2015 pour le CNRS (avec trois autres institutions) la « Charte nationale de déontologie de déontologie des métiers de la recherche publique », qui a recueilli depuis la signature de la plupart des grandes institutions de recherche en France – organismes, universités, grandes écoles. Ces préoccupations concernent la prévention des fraudes et des conduites inappropriées en recherche. Ceci a entraîné les travaux d’une commission de 12 membres dont j’ai fait partie, sous la présidence de Pierre Corvol. Un rapport a été remis sur la mise en œuvre de la Charte au ministre de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche en 2017. Celui-ci a alors créé une nouvelle institution, l’OFIS (Office Français de l’Intégrité Scientifique) placée comme un département à l’HCERES. L’OFIS dispose d’un Conseil Scientifique (le CoFIS) dont je fais partie depuis 2018. Les missions du CoFIS sont d’éclairer et promouvoir par ses réflexions les politiques et les actions pour l’intégrité scientifique dans les collectifs de recherche au niveau national. L’OFIS et son conseil le CoFIS assurent la coordination du réseau des RIS (Référents Intégrité Scientifique) des établissements et organisent la formation. J’ai personnellement participé à l’organisation et rédigé le compte rendu d’une conférence nationale sur le thème « l’intégrité scientifique et la science ouverte ». Je dois aussi mentionner que je suis occasionnellement convoquée comme expert indépendant pour rendre un rapport confidentiel sur des cas de manquement à l’intégrité ou à la déontologie de la recherche dans certaines universités.

Avis du COMETS dont j’ai été rédactrice et rapporteur (extraits)

Avis 2021-41     « Sciences, risques et principe de précaution »

Avis 2019-40     « Les publications à l’heure de la science ouverte »

Avis 2018-39     « Des liens d’intérêts aux conflits d’intérêts dans la recherche publique »

Avis 2018-38     « La recherche un droit mondial »

Avis 2018-36     « Le harcèlement sexuel dans les laboratoires : quelques considérations éthiques”

Avis 2018-35     « Libertés et responsabilités dans la recherche académique »

Avis 2017-34     « Réflexion éthique sur le plagiat dans la recherche »

Avis 2016-33     « Le CNRS face aux écarts par rapport à l’intégrité scientifique »

Avis 2015-31     « Les sciences citoyennes »

Avis 2014-29     « La politique de l’excellence en recherche »

Avis 2013-27     « Risques naturels, expertise et situation de crise »

Autres publications

« Sommes-nous toujours honnêtes dans nos pratiques de la recherche ? » n°37 de Reflets, 2013

« La responsabilité du chercheur scientifique » n°19 de l’Archicube, 2015

« Du plagiat dans nos pratiques de recherche ? » n°55 de Reflets de la Physique, 2017

« Du plagiat sous toutes ses formes » n°207 de Raison Présente, 2018

« Science et confiance » dans « La Science » Editions Atlande, 2020

« Science et confiance : l’intégrité de rigueur » n°28 de l’Archicube, éditions de la rue d’Ulm, 2020

« Ethique, intégrité, responsabilité en recherche », actes du colloque Polethis 2018, publié en 2020

« Experts, médias et crise sanitaire » (avec Sylvestre Huet), blog le Monde/Huet mars 2021

« Le principe de précaution et l’expertise des scientifiques  » , Michèle Leduc, Raison Présente 2023 n°2278, p 83-9

« Un nouveau souffle pour l’intégrité scientifique »; Emmanuel Didier et Michèle Leduc, AOC 3 mai 2023

« La France doit se mobiliser contre le harcèlement », Michèle Leduc dans Le Monde 23 février 2023

« Liberté responsabilité des chercheurs et des chercheuses », Xavier Bouju et Michèle Leduc, Raison Présente 2024 n°229, p 101-110