Thèse : Études numériques de texture magnétique dans des échantillons à symétrie de révolution en présence d’effet Dzyaloshinskii-Moriya et de courant polarisé en spin (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

Le projet de thèse s'inscrit dans le cadre du projet ANR-DIWINA multi-partenaires (Néel, Spintec, CMAP, INRIA) dont le but est le développement d'une plateforme en accès libre de jumeaux numériques pour la spintronique. Il s'agit d'un projet ambitieux du point de vue de la Physique et de développement logiciel en collaboration étroite avec les physiciens numériciens rattachés à DIWINA. Le projet de l'étudiant, attaché au laboratoire Néel, sera à l'interface entre la Physique fondamentale avec l'insertion de nouveaux termes physiques comme l’interaction de Dzyaloshinskii-Moriya (DMI) [Dzy, Mor]et l’effet Hall extraordinaire (Spintronique) dans notre plateforme logicielle FeeLLGood version opensource, librement accessible à la communauté scientifique (https://feellgood.neel.cnrs.fr/) Comme affiché dans le projet DIWINA, il sera en charge dans un premier temps de l’analyse mathématique et de l’implémentation de l’interaction DMI. Cette interaction donne lieu à des structures de spin particulières, telles que les parois de domaines chirales et les skyrmions, qui sont particulièrement pertinentes dans notre contexte. En pratique, le champ effectif micromagnétique dans l’équation de Landau-Lifshitz-Gilbert doit être complété par un terme proportionnel à ∇ × m, dont le facteur de proportionnalité peut être obtenu à partir de calculs ab initio [Yan]. L’introduction de tous ces termes dans la formulation numérique de l’équation de la dynamique de l’aimantation doit être réalisée avec une grande prudence. La structure physique des équations (par exemple la dissipation d’énergie) doit être préservée afin d’obtenir la dynamique correcte. La stabilité et l’ordre de convergence de la méthode proposée doivent être étudiés en parallèle du développement du code. Dans un second temps, faisant suite au projet DIWINA, nous comptons insérer de nouveaux termes de la spintronique pour traiter la dynamique de textures magnétiques comme les parois de domaines dans de nouveaux systèmes tubulaires cœur-coquille, ainsi que dans les nanofils étudiés expérimentalement au laboratoire. L’étudiant mettra en œuvre les outils d’analyses numériques développées dans le cadre de DIWINA. Dans le quotidien de l'étudiant, il sera en charge de faire du développement mathématique de formulations, de tester leur implémentation dans FeeLLGood, et de mener un grand nombre de simulations micromagnétiques, d'exploiter les résultats générés et de les synthétiser dans le cadre de rapports.

Compétences attendues :
- physique de l’état solide, transport, magnétisme et micromagnétisme, onde de spin
- visualisation et analyse de donnée
- modélisation et méthodes numériques
- programmation (C++ et Python)

Votre Environnement de Travail

Le candidat s’intégrera à une équipe restreinte dont le coeur de métier est la simulation micromagnétique et le transport, ainsi qu’une équipe élargie qui a aussi l’expertise de techniques d’imageries magnétiques. Son travail portera sur l’amélioration d’outils de simulation numérique existants portant sur les textures particulières dans des échantillons axisymétriques en présence de DMI et de transport polarisé en spin.

Le candidat devra s’intégrer à une équipe de travail à cheval entre Spintec et l’Institut Néel. il devra donc se rendre régulièrement au laboratoire Spintec. De plus, il sera moteur dans la rédaction d'articles dans des revues internationales à comité de lecture.

L'Institut NÉEL est une Unité propre de recherche du CNRS (UPR2940) conventionnée avec l'Université Grenoble Alpes. Le laboratoire est rattaché au CNRS Physique.
Il est situé à Grenoble, au cœur d'un environnement scientifique, industriel et culturel unique. C'est l'un des plus grands instituts de recherche français pour la recherche fondamentale en matière condensée, enrichi par des activités interdisciplinaires à l'interface de la chimie, ingénierie et biologie. Il emploie 450 personnes dont 175 chercheurs.
Le CNRS est un établissement public à caractère scientifique et technologique. Il a pour mission d’identifier, d’effectuer ou de faire effectuer, seul ou avec ses partenaires, toutes recherches présentant un intérêt pour l’avancement de la science ainsi que pour le progrès économique, social et culturel. Internationalement reconnu pour l’excellence de ses travaux scientifiques, le CNRS est une référence aussi bien dans l’univers de la recherche et développement que pour le grand public.

Le candidat sera accueilli à l’Institut Néel, au sein de l’équipe : MNM - Micro et NanoMagnétisme, du département QUEST.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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