Missions

Ce projet vise à relever le défi du positionnement précis des centres NV dans le diamant synthétique afin développer une plateforme diamant optimale la mise en œuvre de capteurs quantiques. Il s'appuie sur un projet ANR collaboratif (« Trampoline ») coordonné par le LSPM et qui rassemble l'expertise de notre équipe à l'IRCP, avec le LPENS et la société suisse Q-Nami. La démarche consistera à implanter des centres colorés dans le diamant au moyen d'un faisceau à ions focalisé (FIB) dont le design unique lui permet de fonctionner dans une large gamme de conditions et à haute température. Les propriétés des centres NV créés seront évaluées par photoluminescence et par résonance magnétique détectée optiquement (ODMR). Il s’agira également d’améliorer les propriétés des centres NV par des post-traitement optimisés par recuit thermique et par plasma et de générer des nanostructures à partir de ce matériau. Enfin, le dépôt chimique en phase vapeur de couches de diamant d’encapsulation pourra être réalisé à l'aide d'un réacteur actuellement développé à l'IRCP.

Activités

• Implantation de centres colorés dans des diamants par FIB
• Mesures des propriétés optiques et de spin des centres implantés
• Mise en œuvre de traitements d’amélioration des propriétés et de recroissance de films de diamant
• Analyse et synthèse des résultats
• Participation à des réunions d’avancement de projet
• Mise en place d’efforts collaboratifs auprès des partenaires du projet

Compétences

• Solides connaissances en Sciences des Matériaux
• Expérience dans l’analyse optique de défauts dans les solides
• Idéalement expérience dans les centres colorés dans le diamant (croissance ou caractérisation)
• Autonomie dans la prise en main des équipements et la mise en œuvre du plan de travail
• Bonne capacité d’intégration dans une équipe et esprit d’analyse
• Rédaction de rapports et préparation de présentations orales
• Maitrise de l’anglais

Contexte de travail

L’IRCP (Institut de Recherche de Chimie Paris) est l'un des principaux laboratoires de chimie de la région parisienne. Notre équipe (MPOE) est experte dans la conception, la croissance, la caractérisation et la modélisation de cristaux massifs et nanométriques, ainsi que de couches minces. Deux principaux systèmes de matériaux pour la photonique et les technologies quantiques sont actuellement étudiés dans notre laboratoire : les oxydes dopés aux ions de terres rares et les films de diamant contenant des centres colorés. Ce projet post-doctoral s’inscrit plus particulièrement dans ce deuxième axe. Nous avons ainsi récemment développé une plateforme spécifique visant à améliorer les propriétés des matériaux pour les applications quantiques en utilisant différents post-traitements. Il s'agit notamment de l'irradiation par faisceau d'ions à différentes températures et fluences, de la modification de la surface par gravure plasma, de la re-croissance de diamant par CVD ainsi que du recuit thermique rapide. Le candidat s’intégrera dans une équipe de 5 chercheurs permanents et d’une dizaine de doctorants et post-doctorants et il aura accès à l’ensemble des équipements d’élaboration et de caractérisation.

Contraintes et risques

Aucun