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Thèse : Chaleur spécifique de gaz 2D bidimentionnels (H/F)

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

Date Limite Candidature : vendredi 25 juin 2021

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Informations générales

Référence : UPR2940-ELOBER-043
Lieu de travail : GRENOBLE
Date de publication : vendredi 4 juin 2021
Nom du responsable scientifique : BOURGEOIS Olivier
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

• Résumé
Les propriétés des systèmes à dimensions réduites (ou « nano-systèmes ») présentent un intérêt colossal tant d'un point de vue fondamental (recherche de nouvelles phases quantiques) que d'un point de vue applicatif (stockage et transfert d'informations). La partie centrale de ce travail sera de développer une nouvelle approche pour mesurer la chaleur spécifique – la capacité de stocker de l'énergie – dans un système bidimensionnel. Le dispositif devra être fonctionnel non seulement à des températures ultra-basses (qui sont nécessaires pour observer des phases quantiques fragiles) mais aussi en présence d'un champ magnétique élevé, qui peut déclencher de nombreux états électroniques propres à la matière condensée.

• Sujet détaillé
De grands progrès dans notre compréhension de la physique mésoscopique des systèmes à forte corrélation ont résulté des études du transport électronique dans les systèmes électroniques 2D. Les propriétés thermodynamiques, telles que la « chaleur spécifique » ou la « capacité calorifique », qui peuvent apporter des informations essentielles sur les transitions de phase quantiques ou l'entropie, n'ont pourtant été que faiblement explorées dans de tels systèmes. En effet, en raison du nombre relativement faible de particules dans les nano-systèmes, l'accès à leurs propriétés thermodynamiques reste un défi expérimental. L'objectif de cette thèse est justement de relever ce défi.

Le ou la candidate retenue développera une nouvelle configuration spécifique de mesure de la chaleur à haute sensibilité fonctionnant à l'intérieur d'un réfrigérateur à dilution fournissant des températures aussi basses que 10 mK. Le deuxième objectif ce cette thèse est d'adapter cette configuration à un environnement à champ magnétique élevé, afin de la rendre compatible pour l'étude de couches minces ou de nouveaux matériaux 2D où le champ magnétique induit de nouvelles transitions de phase liées à des régimes quantiques spécifiques.

• Expériences et compétences requises
Les candidats doivent avoir une bonne formation en physique du solide et une forte motivation pour la physique expérimentale de la matière condensée dans des conditions extrêmes (basse température, champs magnétiques élevés), et en particulier, pour le développement de nouvelles configurations expérimentales.

Contexte de travail

Le ou la candidate retenu(e) sera co-encadré(e) par Olivier Bourgeois et Laurent Saminadayar (Néel Institut, CNRS) et Benjamin Piot (LNCMI-Grenoble, CNRS).

L'Institut Néel et le LNCMI sont des laboratoires situés à Grenoble, dans un environnement scientifique international très riche, au cœur des Alpes.

L'Institut NEEL ( http://neel.cnrs.fr ) est un laboratoire CNRS de recherche fondamentale en physique de la matière condensée, en association avec l'Université Grenoble-Alpes. Environ 450 personnes y travaillent.

Le Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses (LNCMI) est une infrastructure de recherche qui accueille des scientifiques du monde entier pour des expériences en champ intense (http://lncmi.cnrs.fr).

Contraintes et risques

La manipulation de fluides cryogéniques nécessitera l'observation de règles strictes.

Informations complémentaires

Ce projet de thèse est proposé dans le cadre d'un projet ANR “THERMES-2D”

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