Description du sujet de thèse

Un simple décalage relatif entre deux cristaux bidimensionnels (2D) suffit à transformer profondément les propriétés électroniques de l’hétérostructure résultante. De manière remarquable, un isolant à large bande interdite peut acquérir un caractère ferroélectrique uniquement grâce à ce glissement, sans modification chimique. Ce phénomène inédit induit l’apparition de domaines ferroélectriques hors-plan, ouvrant la voie à une nouvelle classe de matériaux fonctionnels aux propriétés disruptives.
L’objectif principal de cette thèse est de détecter, d’analyser et, à terme, de contrôler opto-électriquement l’état ferroélectrique de ces matériaux 2D. Le projet s’articule autour de plusieurs axes :
1. Caractérisation avancée des domaines ferroélectriques par des spectroscopies piézoélectriques adaptées (PFM, mesures locales de polarisation).
2. Intégration dans des dispositifs nanofabriqués afin d’explorer leurs propriétés électroniques et fonctionnelles.
3. Contrôle dynamique des états de domaine par des excitations électriques et/ou optiques.

Cette thèse sera rattachée à l'école doctorale Physique et Chimie Physique (ED 182).

Contexte de travail

Le ou la candidate retenu-e intègrera le Département Magnétisme des Objets NanoStructurés à l'Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS), Unité Mixte de Recherche CNRS-Université de Strasbourg innovante comprenant 230 collaborateurs, plus précisément une équipe dynamique d'expérimentateurs en matière condensée possédant une expertise reconnue dans les matériaux 2D, les matériaux ferroélectriques et les dispositifs nanoélectroniques, composée actuellement du Dr. Bohdan Kundys, du Prof. Bernard Doudin et du Prof. Jean-François Dayen.

Le projet s’inscrit dans un cadre fortement international : le/la doctorant(e) interagira avec une équipe multiculturelle et bénéficiera de collaborations actives avec des laboratoires de haut niveau en France, en Europe, aux États-Unis, en Inde et au Japon. La thèse se déroulera en collaboration étroite avec plusieurs partenaires du consortium européen 2DFerroplex (projet Pathfinder).

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.