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Thèse: cohérence quantique des centres colorés dans le diamant (H/F)

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

Date Limite Candidature : mercredi 24 juillet 2024 23:59:00 heure de Paris

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Informations générales

Intitulé de l'offre : Thèse: cohérence quantique des centres colorés dans le diamant (H/F)
Référence : UPR2940-FLOPOI-127
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : GRENOBLE
Date de publication : mercredi 3 juillet 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 janvier 2025
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Micro et nanotechnologies, micro et nanosystèmes, photonique, électronique, électromagnétisme, énergie électrique

Description du sujet de thèse

La mesure de la cohérence est importante en physique moderne, car elle quantifie
la capacité à générer et à maintenir des états de superposition quantique. Les émetteurs de photons uniques dans les QD épitaxiaux et colloïdaux sont probablement l'exemple le plus connu de qubits optiquement actifs. L'importance de ces émetteurs en optoélectronique vient d'être reconnue grâce à la remise du prix
Nobel de chimie de 2023. Au cours de la dernière décennie, nous avons étudié la cohérence quantique dans les solides à l'aide d'outils de spectroscopie cohérente développés à l'Institut Néel, Grenoble. Pourtant, même dans les structures de la plus haute qualité, en particulier dans les boites quantiques, la cohérence
optique se perd en augmentant la température, de sorte qu'elle ne peut pas être mesurée au-dessus de 30 Kelvins. Afin de mesurer la cohérence quantique dans les solides à des températures élevées, nous utiliserons des émetteurs uniques dans du diamant, obtenus grâce à la collaboration avec l'Institut National des Sciences des Matériaux (National Institut for Material Science, NIMS) à Tsukuba, au Japon. En particulier, une lacune de silicium SiV- offre de nombreux avantages : i) une émission stable et brillante dans le proche infrarouge, ii) des fluctuations spectrales quasi-supprimés dues à une symétrie intrinsèque de ce défaut, iii) une fraction élevée (~80%) de l'émission contenue dans son "zérophononline", iv) et surtout, l’émission de photons uniques jusqu’à la température ambiante. Afin d'optimiser le couplage lumière-matière, nécessaire aux expériences de contrôle cohérent,
nous allons créer des structures photoniques dans du diamant. Cette tâche sera réalisée en optimisant la gravure plasma et la lithographie par faisceau d'électrons disponible à l'Université de Tsukuba et au NIMS.
Ce projet de thèse international de 3 ans est soutenu par le CNRS et
géré par la MITI (Mission pour les Initiatives Transverses et Interdisciplinaires). Ce projet sera exécuté en collaboration avec le Laboratoire International de Recherche l’IRL J-FAST, qui réunit l'Institut Néel, l'Université Grenoble Alpes et
l'Université de Tsukuba au Japon. À partir de la 2ème année du doctorat, un séjour de recherche au laboratoire J-FAST d'au moins 2 mois sera nécessaire et peut
être prolongé à 12 mois, offrant la possibilité d'obtenir un doctorat double diplôme. Nous cherchons d'un candidat passionné par la recherche fondamentale, possédant une solide expérience en physique de la matière condensée et en optique, ainsi
que d'excellentes compétences en communication. Il doit être qualifié pour effectuer des travaux expérimentaux, à la fois en spectroscopie et en science des matériaux. Le candidat effectuera également des simulations (COMSOL), la programmation (LabWindows, C), l'analyse des données (Matlab, Origin) et l'édition de texte/publication, ainsi que la rédaction de rapports (LaTeX).

Contexte de travail

L'Institut NEEL, UPR 2940 CNRS, est l'un des plus grands instituts de recherche nationaux français pour la recherche fondamentale en physique de la matière condensée enrichi d'activités interdisciplinaires aux interfaces avec la chimie, l'ingénierie et la biologie. Le laboratoire est rattaché au CNRS Physique. Il est situé au cœur d'un environnement scientifique, industriel et culturel unique. Il fait partie de l'un des plus grands environnements de haute technologie d'Europe en micro et nanoélectronique, juste à côté des Alpes françaises.
Le poste est rattaché à l’équipe NPSC, Nanophysique et Semiconducteurs, équipe de recherche qui explore de nouveaux phénomènes physiques, liés aux photons, aux électrons et au spin, à l’échelle quantique, dans les nanostructures des semi-conducteurs II-VI et III-V.
L’Institut NEEL est un laboratoire du CNRS. 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 poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.