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Offre de Thèse: Films cristaux liquides photoactifs tout organique pour le stockage optique de données en 3D - ISCR, Rennes (H/F)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : mercredi 5 mai 2021

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Informations générales

Référence : UMR6226-FRACAM-002
Lieu de travail : RENNES
Date de publication : mercredi 24 mars 2021
Nom du responsable scientifique : Dr. Franck CAMEREL
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Le stockage et l'archivage de grandes quantités de données (Big Data) constituent un défi technologique majeur, lié à l'évolution des applications informatiques, qui nécessite le développement de matériaux moléculaires innovants. Ce projet pluridisciplinaire, en plus de son intérêt fondamental, est dédié au développement de films minces photoactifs innovants et stimulables pour l'encodage d'informations tridimensionnelles à haute résolution et à haute densité.
Pour cela, des chromophores mésogèniques originaux, combinant au sein d'une même molécule, plusieurs propriétés synergétiques telles que l'absorption à deux photons, la génération de seconde harmonique, la photodimérisation et la chiralité seront développées. Les propriétés cristal liquide seront exploitées pour générer des matériaux flexibles, stimulables et hautement organisés. Les études photophysiques et les processus d'écriture/lecture dans le volume (3D) seront étudiés par des méthodes laser. Les objectifs du projet sont la conception et la caractérisation de nouveaux matériaux cristal liquide actifs en optique non-linéaire et couplés à des entités moléculaires dimérisables par irradiation à 2-photons. Les propriétés photophysiques linéaires et non linéaires des chromophores développés seront étudiées par des techniques de pointes. Notre objectif principal sera consacré à la préparation de films minces à partir de ces chromophores originaux et à leur utilisation pour le stockage de données 3D par focalisation laser. L'utilisation de chromophores actifs en optique non-linéaire permettra l'écriture à la surface des couches minces mais aussi en profondeur. Ainsi, plusieurs niveaux d'écriture seront accessibles et de plus grandes quantités d'informations seront stockées dans le volume. Malgré la richesse de cette approche, un nombre limité de tentatives ont été faites jusqu'à présent pour incorporer directement des propriétés optiques non linéaires sur des mésogènes (molécules cristal-liquide). Cette approche est une alternative élégante aux techniques optiques classiques qui devraient améliorer la capacité de stockage des données à l'intérieur d'un film mince flexible.

Contexte de travail

Ce projet de thèse, développé dans le cadre d'une ANR, implique deux partenaires Français et un partenaire international : l'Institut des Sciences Chimiques de Rennes (UMR 6226, Université Rennes 1, CNRS, France), l'Institut des Sciences des Matériaux de Mulhouse (IS2M, UMR 7361, CNRS, Université de Mulhouse, France) et la Division de l'imagerie moléculaire et de la photonique (KU Leuven, Belgique). Ce travail de thèse pluridisciplinaire sera encadré, à l'Institut des Sciences Chimiques de Rennes, par Franck Camerel (DR, CNRS) qui possède une forte expertise dans la conception de chromophores capables de s'auto-organiser au sein de la matière molle. L'étudiant(e) sera en charge de la synthèse et de la caractérisation des chromophores multifonctionnels, de l'étude des propriétés cristal-liquide et de leur mise en forme sous forme de films minces structurés et orientés. Tous les équipements nécessaires à la synthèse et à la caractérisation des molécules nouvellement synthétisées sont disponibles au sein de l'institut des Sciences Chimiques de Rennes et le(a) doctorant(e) travaillera au sein d'une équipe pluridisciplinaire. Le(a) doctorant(e) sera amené(e) à effectuer plusieurs séjours dans les laboratoires partenaires (2-3 semaines /an) pour étudier les molécules synthétisées et caractérisées à Rennes. Ces étroites collaborations permettront au (à la) doctorant(e) d'acquérir des compétences supplémentaires et complémentaires sur des techniques de pointe en optique non-linéaire et de découvrir de nouveaux environnements et de nouvelles pratiques de travail.

Contraintes et risques

Le ou la candidat(e) devra maîtriser les techniques de synthèse (chimie organique, techniques de purification et de caractérisation). Nous souhaiterions trouver un.e candidat.e motivé.e et désireux.se de développer ses compétences et connaissances en synthèse, en caractérisation des cristaux liquides (DSC, POM, SAXS), en caractérisation spectroscopique et en chimie des matériaux. Une bonne maitrise de la langue anglaise et des connaissances en optique non-linéaire serait un plus.
Les dossiers de candidature devront comporter un CV, une lettre de motivation, les coordonnées de deux référents (au minimum), ainsi que les notes obtenues en master ou en école d'ingénieur.

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