Description du sujet de thèse

L'optomécanique micro-ondes, qui étudie les interactions entre les systèmes micro/nano-électromécaniques (MEMS/NEMS) et les photons micro-ondes, offre une plateforme intéressante pour manipuler et détecter les déplacements mécaniques à l'échelle nanométrique. Ils ont montré un potentiel en servant au traitement du signal et à la détection dans la région quantique. L'objectif du projet est de développer de nouveaux circuits quantiques micro-ondes hybrides NEMS/MEMS qui permettent d'avoir un couplage fort entre les réseaux NEMS et la cavité micro-ondes et de manipuler les mouvements mécaniques à la fois par des signaux radiofréquence et des photons micro-ondes. Ce projet est basé sur nos réalisations récentes à la fois dans les résonateurs nanoélectromécaniques à membrane de nitrure de silicium (SiN) et dans la modélisation des circuits électriques de l'optomécanique micro-onde. Ce travail permettra à l'IEMN et aux autres partenaires du consortium de développer plusieurs schémas couplés NEMS (couplage mécanique ou capacitif), de comprendre la complexité de la dynamique non linéaire dans les oscillateurs couplés, et d'explorer diverses méthodes de calcul en adressant des informations binaires sur chaque cellule NEMS dans un réseau couplé. La réalisation de ce projet apportera un nouveau schéma non conventionnel au matériel de prochaine génération pour l'IA.
Activités
Ce domaine de recherche est fortement interdisciplinaire. Le travail de thèse impliquera (i) la caractérisation expérimentale de divers oscillateurs nanoélectromécaniques couplés au nitrure de silicium, (ii) le développement de modèles multi-physiques (simulation numérique comsol et calcul analytique), (iii) l'analyse de données par programmation, par ex. python (iv) fabrication d'appareils en salle blanche, et (vi) rédaction de rapports et communication avec les collaborateurs.
Compétences
Vous avez une maîtrise dans au moins un des domaines suivants : électronique OU physique OU mécanique OU traitement du signal. Connaissances de base en électronique haute fréquence. Expérience obligatoire en programmation (par exemple, python, matlab ou C). Une expérience dans le processus de fabrication d'appareils pour salles blanches est un plus, mais n'est pas obligatoire. Vous souhaitez apprendre et savoir travailler en équipe. Excellentes compétences en communication écrite et verbale en anglais. La maîtrise du français est également un plus, mais pas obligatoire.

Contexte de travail

L'Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (UMR CNRS 8520 – https://www.iemn.fr/en/) est situé à Villeneuve D'Ascq, près de la ville de Lille (France). Avec un effectif total de plus de 500 personnes, l'institut a un large domaine d'activité de recherche allant de la physique à la science des matériaux, à l'acoustique, aux micro et nanotechnologies. Il offre une salle blanche de haut niveau pour la fabrication de dispositifs et une plate-forme de caractérisation de dispositifs. Le candidat devra travailler de manière autonome ainsi qu'en collaboration avec une équipe de recherche. Pour plus de détails, n'hésitez pas à contacter le PI par email : xin.zhou@cnrs.fr ou xin.zhou@iemn.fr

Contraintes et risques

Travail en salle blanche : Formation sur site
Risques Chimiques : Formation sur site
Nano Risques : Formation sur site