Description du sujet de thèse

Récemment, un troisième type de matériaux magnétiques, nommé altermagnets, a été découvert dans les antiferromagnétiques colinéaires [1]. La symétrie spécifique de leur structure de spin donne lieu à des propriétés remarquables, combinant les avantages des ferromagnétiques (séparation des bandes de spin - bien que fortement anisotrope dans l'espace des moments - , effets magnéto-optiques et de magnéto-transport anormal) et des matériaux antiferromagnétiques (aimantation nulle par symétrie, dynamique ultra-rapide). Les structures de bande distinctives des altermagnets permettent d'étendre la physique de spin classique avec les altermagnets (effet de magnétorésistance géante ou tunnel par exemple) et ouvrent des perspectives pour des phénomènes nouveaux et intéressants tels que la supraconductivité topologique. Cependant, ces prédictions théoriques nécessitent encore une démonstration expérimentale. Cela est partiellement dû à la rareté des matériaux disponibles expérimentalement. L'équipe SPIXY du CINaM a été pionnière dans la croissance épitaxiale de l'un d'eux (Mn5Si3) à peine un an après les premières prédictions d'altermagnets et développe maintenant la croissance contrôlée d'un second (MnTe). Dans ce contexte, le projet ANR-DFG HEXAS aborde deux questions principales qui sont l'observation expérimentale (i) de l'effet de magnétorésistance tunnel et du couple de transfert de spin, (ii) de la supraconductivité triplet polarisée en spin dans les altermagnets à base de Mn.
Le travail sera réalisé au sein de l'équipe SPIXY du CINaM. En utilisant l'épitaxie par jets moléculaires (MBE), le candidat sera responsable de la croissance d'hétérostructures dédiées pour démontrer expérimentalement de tels effets. Il/elle conduira leurs caractérisations structurales, chimiques et magnétiques avancées. Des expériences de synchrotron (telles que ARPES, XMCD…) pourront être envisagées. Pour optimiser les propriétés des matériaux et la conception des hétérostructures, le candidat travaillera en étroite collaboration avec d'autres équipes de notre consortium (France, Allemagne, République tchèque - voir par exemple les références 2-6) dans lesquelles des mesures de transport et une modélisation théorique seront réalisées. Cette étude complètera notre compréhension actuelle des mécanismes physiques sous-jacents de la spintronique basée sur les altermagnets.

Contexte de travail

Candidat(e)s hautement motivé(e)s en physique expérimentale avec un diplôme de Master (ou équivalent) en physique de la matière condensée ou en science des matériaux. Une expérience préalable en croissance par dépôt physique ou chimique en phase vapeur serait appréciée. Une forte implication dans la maintenance de l’équipement de croissance sera attendue. Des qualités telles que le pragmatisme, le professionnalisme, le goût pour le travail d'équipe, mais aussi l'autonomie sont attendues. Un bon niveau d'anglais sera apprécié.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Le poste sur lequel vous candidatez se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST) et nécessite donc, conformément à la règlementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente.