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Doctorat en physique et théorie de la matière condensée (H/F)

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Informations générales

Référence : UMR5798-REMAVR-001
Lieu de travail : TALENCE
Date de publication : jeudi 15 novembre 2018
Nom du responsable scientifique : Rémi Avriller
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 2 septembre 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 1 768,55 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Contexte. Les progrès récents en nanotechnologie ont permis l'avènement d'une nouvelle génération de micro-cavités électromagnétiques organiques[1], nano-cavités plasmoniques[2] et de cavités Fabry-Pérot nano-fluidiques[3]. Des expériences récentes ont montré une altération notable des propriétés physico-chimiques d'un ensemble de molécules confinées au sein d'une telle cavité[1,2,3]. Le couplage entre les fluctuations quantiques du vide de photon et une distribution de molécules présentes dans la cavité est suffisant pour générer des états hybrides lumière-matière de type "polaritons"[1,2,3]. Ces derniers ont un effet remarquable sur la cinétique de réactions chimiques photochromiques, en ralentissant de manière notable la vitesse de réaction comparé au cas hors-cavité[1].

Dans ce sujet de thèse, nous étudierons de nouvelles possibilités d'initier, sonder et contrôler la cinétique de réactions chimiques à l'échelle nanométrique.

Pour cela, nous proposerons et caractériserons du point de vue de la théorie, un nouveau type de nano-sondes et nano-réacteurs chimiques ouverts pertinents pour la chimie: (i) par passage d'un courant électrique à travers un “point chaud” plasmonique de pointe STM pour moduler la réactivité chimique d'une molécule unique, (ii) en utilisant un flot stationnaire de réactants en solution passant à travers une cavité Fabry-Pérot nanofluidique ouverte. Nous identifierons les mécanismes physiques responsables du couplage fort entre un mode électronique ou vibrationel moléculaire et un mode plasmonique, puis calculerons l'impact de ce couplage sur la cinétique de réactions chimiques en situation de confinement électromagnétique, dans le but d'en proposer une réalisation expérimentale.

References:
[1] J. A. Hutchison et al., Angew. Chem. Int. Ed. 51, 1592 (2012).
[2] R. Chikkaraddy et al., Nature 535, 127 (2016).
[3] H. Bahsoun, et al., ACS Photonics 5, 225 (2018).

Contexte de travail

Contexte de travail. Cette thèse est financée pour trois ans par le projet ANR CERCa, porté par Rémi Avriller, chercheur CNRS au LOMA. Un financement au salaire standard est aussi prévu pour effectuer un stage de 3-4 mois de Master 2 recherche sur la même thématique avant de débuter la thèse.

Cette thèse, supervisée par R. Avriller, aura lieu au LOMA, laboratoire mixte du CNRS et de l'Université de Bordeaux, qui comprend environ une centaine de personnes. Le LOMA est divisé en 3 groupes: Théorie, Matière Molle et Photonique. Le(la) candidat(e) en thèse travaillera au sein de l'équipe Théorie de la matière condensée, et du groupe Transport quantique et systèmes nanoélectromécaniques. Il(elle) bénéficiera d'un environnement scientifique international dynamique, qui s'insère dans les thématiques multidisciplinaires développées dans le cadre du Transborder Joint Laboratory, Theoretical Chemistry and Physics at the Quantum Scale, incluant les universités de Bordeaux, du Pays Basque (UPV/EHU, San Sebastian) et le Donostia International Physics Center (DIPC, San Sebastian). La thèse impliquera une collaboration avec des théoriciens : Fabio Pistolesi (LOMA), Thomas Frederiksen (DIPC) et un expérimentateur: Gediminas Jonusauskas (LOMA).

Profil de candidat(e) recherché. Le(la) candidat(e) en thèse devra avoir des connaissances solides dans au moins un des domaines suivants: physique quantique, optique quantique, théorie de la matière condensée et physique ou chimie théorique. Un goût prononcé pour les calculs analytiques, la programmation en vue de calculs numériques ainsi qu'une maîtrise de l'Anglais seront appréciés. Le(la) candidat(e) devra se montrer motivé(e) par l'aspect transdisciplinaire du projet. Des connaissances en chimie sont un plus, mais ne sont pas nécessaires.

Pour candidater, veuillez-nous soumettre votre CV, lettre de motivation, notes de Master, et une ou deux lettres de recommandation.

Informations supplémentaires: Des informations supplémentaires sont disponibles sur le site https://www.loma.cnrs.fr/remi-avriller/.

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