Missions

Les matériaux de Van der Waals émergent comme des blocs de construction extrêmement polyvalents dans de nombreuses applications telles que la spintronique, la supraconductivité, la nanoélectronique ou encore l’optique. Ces matériaux apparaissent comme particulièrement attrayants pour explorer de nouvelles physiques exotiques, en raison de leur capacité à être empilés dans un nombre infini de combinaisons menant à des propriétés physiques inattendues. La supraconductivité et les phases fortement corrélées découvertes dans le graphène bicouche twisté constituent probablement l’exemple le plus marquant de phénomène inattendu mis en évidence dans les hétérostructures de Van der Waals. La découverte récente d’un ordre ferromagnétique jusqu’à la limite monocouche dans ces matériaux ouvre de nouvelles opportunités pour concevoir des matériaux quantiques hybrides. La famille des trihalogénures de chrome, CrCl₃, CrBr₃ et CrI₃ (CrX₃, X = I, Br, Cl), représente l’une des classes les plus prometteuses de matériaux magnétiques bidimensionnels. Leur intégration dans une hétérostructure de Van der Waals devrait conduire à une multitude d’effets exotiques, en particulier lorsqu’ils sont combinés avec des dichalcogénures de métaux de transition qui présentent un fort couplage spin-orbite de type Ising ainsi que de la supraconductivité. Cela constitue une voie prometteuse vers le développement de systèmes hybrides magnétiques/supraconducteurs.
L’équipe Spectroscopie des Nouveaux Etats Quantiques à l’INSP est spécialisée dans la microscopie à effet tunnel (STM) à basse température, pour l’étude des propriétés électroniques, topologiques et magnétiques d’une large gamme de matériaux allant des supraconducteurs aux matériaux magnétiques, en passant par les systèmes fortement corrélés. L’équipe a récemment initié une activité de recherche consacrée à ces matériaux magnétiques de Van der Waals. Dans le cadre de l’ANR MASCOTE, nous visons à étudier le couplage entre ces matériaux et des supraconducteurs, ainsi que l’influence de l’ordre magnétique des matériaux de Van der Waals sur ce couplage.

Activités

Le/La post-doctorant(e) sera impliqué(e) dans la préparation d’hétérostructures de van der Waals par épitaxie par jet moléculaire ainsi que par exfoliation / transfert sous ultra-vide. Il/Elle assurera la caractérisation de la surface des échantillons au moyen de la microscopie à effet tunnel. Après ces premières étapes de caractérisation, il/elle mènera des mesures de microscopie à effet tunnel polarisée en spin afin d’étudier l’ordre magnétique dans les matériaux de van der Waals, ainsi que des mesures de spectroscopie tunnel à balayage pour analyser l’influence du couplage sur la supraconductivité. Le/La post-doctorant(e) participera également à la rédaction d’articles scientifiques et présentera les résultats de ses travaux lors de conférences nationales et internationales.

Compétences

Le/La post-doctorant(e) devra disposer d’une solide expérience en physique des surfaces sous ultravide. Une excellente maîtrise technique est indispensable, compte tenu de la complexité des installations développées au laboratoire. Une connaissance préalable en microscopie en champ proche à basse température constituerait un atout fortement apprécié. Enfin, le/la candidat(e) devra faire preuve d’une forte appétence pour le travail en équipe.

Contexte de travail

L’Institut des Nanosciences de Paris est situé sur le campus de Jussieu. L’équipe que rejoindra le/la post-doctorant(e) dispose de quatre systèmes ultravides associant des chambres de préparation et de croissance sous ultravide à des microscopes à effet tunnel dont certains fonctionnant à basse température et sous champ magnétique. Plusieurs équipements ont été conçus au laboratoire et font l’objet de développements techniques et de maintenances auxquels le/la post-doctorant(e) sera amené(e) à contribuer.