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Doctorat (H/F) en physique : nanocomposites magnétiques et photostrictifs

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

Date Limite Candidature : mercredi 18 mai 2022

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Informations générales

Référence : UMR7588-FRAVID-001
Lieu de travail : PARIS 05
Date de publication : mercredi 27 avril 2022
Nom du responsable scientifique : Franck Vidal
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Contrôler l'aimantation sans utiliser de champs magnétiques est une motivation forte dans la recherche de nouveaux (nano)matériaux hybrides. Ce contrôle peut être réalisé à l'aide de la lumière : la commutation tout optique est apparue récemment comme une technique puissante pour piloter l'aimantation à l'échelle de temps de la picoseconde, et son application aux nanostructures fait l'objet d'intenses recherches. Dans le cadre du projet ANR collaboratif Hypnose, démarré en janvier 2022 et regroupant quatre laboratoires (INSP, LCPMR, LOA, SOLEIL), nous proposons de suivre une nouvelle voie dans la manipulation de l'aimantation en combinant le développement de systèmes hybrides et le contrôle optique de l'aimantation. Notre approche repose sur la croissance de nouveaux nanocomposites assemblés verticalement (VAN) constitués de nano-piliers ferromagnétiques en épitaxie dans des films minces photostrictifs.

Dans un premier temps, le travail de thèse portera sur la conception et la croissance de VANs épitaxiés couplant les matériaux photostrictifs (A) et ferromagnétiques (B) avec contrôle du diamètre (dans la gamme 5-50 nm), de la densité et de la déformation des nano-piliers magnétiques. Plusieurs couples A/B seront examinés : SrIrO3 et SrRuO3 pour la matrice (A), Fe, CoFe2O4 et CoNi pour les inclusions magnétiques (B). La croissance sera réalisée par ablation par laser pulsé. Les propriétés structurales seront déterminées par diffraction et différentes techniques de microscopie. Après cette première étape, le travail de thèse se poursuivra par la caractérisation des propriétés photostrictives et magnétiques et la démonstration de leur couplage en étudiant l'effet induit par la lumière sur la réponse magnétique sous éclairage statique. Enfin, ces études se poursuivront par des expériences de dynamique où les systèmes seront soumis à des excitation pulsées.

Ces travaux seront également complétés par les études menées en collaboration avec les laboratoires partenaires du projet ANR Hypnose. Le financement de la thèse est d'ores et déjà complètement acquis pour trois ans dans le cadre de ce projet.

Contexte de travail

Le travail sera réalisé à l'Institut des NanoSciences de Paris dans le cadre de la faculté de sciences de la Sorbonne Université, au sein de l'équipe "Croissance et propriétés de systèmes hybrides en couches minces". Il s'inscrit par ailleurs dans un projet ANR en collaboration avec le LCPMR, le LOA et SOLEIL. L'étudiant recruté en thèse sera encadré par Marcel Hennes et Franck Vidal, enseignants-chercheurs.

Contraintes et risques

Le ou la candidat.e suivra une formation sur les risques laser.

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