En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez le dépôt de cookies dans votre navigateur. (En savoir plus)

Doctorat (H/F) 80 PRIME

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

Date Limite Candidature : mardi 8 décembre 2020

Assurez-vous que votre profil candidat soit correctement renseigné avant de postuler. Les informations de votre profil complètent celles associées à chaque candidature. Afin d’augmenter votre visibilité sur notre Portail Emploi et ainsi permettre aux recruteurs de consulter votre profil candidat, vous avez la possibilité de déposer votre CV dans notre CVThèque en un clic !

Faites connaître cette offre !

Informations générales

Référence : UMR9001-ERIAKM-001
Lieu de travail : PALAISEAU
Date de publication : mardi 17 novembre 2020
Nom du responsable scientifique : Eric Akmansoy
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 15 décembre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Métamatériaux "tout diélectrique"pour la photonique à indice nul  :
Matériaux à indice quasi-nul et négatif pour le terahertz

Cadre général
Les métamatériaux "tout diélectrique"ouvert un nouveau champ de la physique et de l'ingénierie. En effet, ces matériaux artificiels structurés donnent naissance à des phénomènes "anormaux", tels l'indice de réfraction négatif, la focalisation sub-longueur d'onde, la cape d'invisibilité, etc. Les métamatériaux "tout diélectrique"ésentent aussi un indice de réfraction quasi-nul [1]. Cela a ouvert un grand nombre d'applications, allant des micro-ondes à l'optique. Ils ont évolué maintenant vers des "meta-dispositifs", c-à-d,composants optiques mettant en œuvre ces propriétés singulières.[2]
Nous considérons des métamatériaux "tout diélectrique"sont prometteurs pour atteindre le domaine térahertz car ils ne subissent pas de pertes ohmiques et bénéficient donc de faibles pertes par dissipation, et parce que leur géométrie est simple[3]. Leur cellule élémentaire consiste en résonateurs de grande permittivité dont nous utilisons les premières résonances de Mie. Nous avons démontré expérimentalement un indice négatif dans le domaine des micro-ondes [4, 5].
Les matériaux qui présentent un indice quasi-nul (NZI) ont un large champ d'applications qui concerne les antennes, les capes d'invisibilité, l'accord de phase, les cavité à indice nul, les guides d'ondes, etc. [6].
La principale caractéristique des matériaux NZI est que la distribution de phase y est quasiment constante, en raison du découplage entre les champs électrique et magnétique. Cela résulte en un découplage du "spatial" (longueur d'onde) et du "temporel" (fréquence). [1]. Les matériaux NZI ont donc des implications tant fondamentales que technologiques dans le domaine optique. Des composants optiques et des systèmes antennaires sont les buts visés ici.
Récemment nous avons démontré numériquement un "méta-dispositif", c-à-d,"meta-lentille" qui focalise une onde plane. Son épaisseur est d'une longueur d'onde et demie, sa distance focale est de quelques longueurs d'onde, et elle est limitée par la diffraction [7]. Nous avons aussi étudié le rôle du couplage entre les modes des résonances de Mie dans les métamatériaux "tout diélectrique", afin d'obtenir un indice négatif et quasi-nul aux fréquences terahertz. [8]
Plan de travail
Durant cette thèse, des métamatériaux "tout diélectrique"méta-dispositifs seront conçus et modélisés numériquement. Ils seront ensuite caractérisés dans le domaine terahertz. Le doctorant pourra aussi s'investir dans leur fabrication. Le but premier est de démontrer un indice négatif et quasi-nul.
Ce travail se déroule dans le cadre d'un consortium réunissant des scientifiques de différentes disciplines qui s'intéressent à la conception de métamatériaux "tout diélectrique", à la fabrication de matériaux de grande permittivité, à leur structuration et à leur caractérisation [9].

Références
[1] I. Liberal and N. Engheta, “Near-zero refractive index photonics,” Nature Photonics, vol. 11, pp. 149 EP –, 03 2017.
[2] N. I. Zheludev and Y. S. Kivshar, “From metamaterials to metadevices,” Nat Mater, vol. 11, pp. 917–924, 11 2012.
[3] S. Jahani and Z. Jacob, “All-dielectric metamaterials,” Nature Nanotechnology, vol. 11, pp. 23 EP –, 01 2016.
[4] T. Lepetit, É. Akmansoy, and J.-P. Ganne, “Experimental measurement of negative index in an all-dielectric metamaterial,” Applied Physics Letters, vol. 95, no. 12, p. 121101, 2009.
[5] T. Lepetit, E. Akmansoy, and J.-P. Ganne, “Experimental evidence of resonant effective permittivity in a dielectric metamaterial,” Journal of Applied Physics, vol. 109, no. 2, p. 023115, 2011.
[6] N. Shankhwar, Y. Kalra, Q. Li, and R. K. Sinha, “Zero-index metamaterial based all-dielectric nanoantenna,” AIP Advances, vol. 9, no. 3, p. 035115, 2019.
[7] F. Gaufillet, S. Marcellin, and E. Akmansoy, “Dielectric metamaterial-based gradient index lens in the terahertz frequency range,” IEEE J Sel Top Quant, vol. 10. 1109/JSTQE. 2016. 2633825, 2017.
[8] Akmansoy, Eric and Marcellin, Simon, “Negative index and mode coupling in all-dielectric metamaterials at terahertz frequencies,” EPJ Appl. Metamat., vol. 5, p. 10, 2018.
[9] C. Dupas, S. Guillemet-Fritsch, P.-M. Geffroy, T. Chartier, M. Baillergeau, J. Mangeney, J.-F. Roux, J.-P. Ganne, S. Marcellin, A. Degiron, and É. Akmansoy, “High permittivity processed SrTiO3 for metamaterials applications at terahertz frequencies,” Scientific Reports, vol. 8, no. 1, p. 15275, 2018.
______________________________________________________________

Contexte de travail

Le C2N (Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies) est une unité mixte de recherche de l'Université Paris Saclay et du CNRS située à Palaiseau (91). Constituée d'environ 410 personnes, les thématiques de recherche du C2N sont la photonique, la nanoélectronique, les microsystèmes nanobiofluidiques et les matériaux. L'agent sera rattaché au département scientifique photonique.

On en parle sur Twitter !