Les sujets de thèses

Dernière mise à jour : 16-12-2017

22 sujets INAC

• Chimie

• Chimie biologique

• Chimie physique et électrochimie

• Electronique et microélectronique - Optoélectronique

• Energie, thermique, combustion, écoulements

• Matière ultra-divisée, physico-chimie des matériaux

• Matériaux et applications

• Physique du solide, surfaces et interfaces

• Physique mésoscopique

• Physique théorique

• Toxicologie

 

Synthèse et études de colorants organiques photochromes pour la réalisation de cellules solaires à transmission optique variable

SL-DRF-18-0523

Domaine de recherche : Chimie
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP)

Marcoule

Contact :

Renaud DEMADRILLE

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Renaud DEMADRILLE

CEA - DRF/INAC/SyMMES/STEP

04 38 78 44 84

Directeur de thèse :

Renaud DEMADRILLE

CEA - DRF/INAC/SyMMES/STEP

04 38 78 44 84

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/57/renaud.demadrille.html

Labo : http://inac.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_service.php?id_unit=1147

Voir aussi : http://www.spram-solar.fr/

Parmi les nouvelles technologies photovoltaïques, les cellules solaires sensibilisées à colorant présentent certaines des caractéristiques intéressantes pour les applications et de futurs développements au niveau industriel. Le laboratoire SyMMES a commencé à développer depuis 2012, de nouveaux colorants purement organiques pour le remplacement des colorants à base de ruthénium utilisés en général dans ces cellules. Certaines de ces nouvelles molécules ont montré des performances élevées (supérieures à 10%) et une stabilité exceptionnelle (plus de 5000h sous irradiation continue à 65° C) lorsqu'elles sont combinées à des électrolytes à base de liquide ionique.

Dans ce projet de thèse, nous proposons de développer une classe de sensibilisateurs organiques radicalement nouveaux contenant des chromophores aromatiques fonctionnels capables de s'isomériser sous irradiation de manière réversible. Ces chromophores conféreront à la molécule des propriétés photochromes, lui permettant de changer de couleur et d'adapter la transmission optique en fonction des conditions d'éclairage. Les hétérocycles aromatiques fonctionnels seront développés dans la première partie du projet et incorporés dans des structures chimiques de colorants organiques de type push-pull. En utilisant cette stratégie, nous développerons des sensibilisateurs à bandes d'absorption variable et dont les propriétés optiques s'ajusteront sans intervention extérieures aux conditions d'éclairage. La preuve de concept a été validée dans le cadre d'un projet OH Risque de l'ANR et la technologie a été brevetée.

Afin de développer des cellules solaires robustes et efficaces, des électrolytes à base de liquides ioniques contenant des systèmes redox sans iode seront développés. Notre objectif sera d'obtenir des électrolytes transparents et stables pour donner naissance à une nouvelle génération de cellules solaires présentant une transmission optique variable.

En utilisant les installations de recherche de Hybrid-En et l'équipement qui est disponible au laboratoire SyMMES, les nouvelles molécules et les électrolytes seront complètement caractérisés (propriétés structurelles, électrochimiques, propriétés optiques), et ils seront incorporés et testés dans les dispositifs. Leurs performances photovoltaïques et leur stabilité seront évaluées.

Chimie Radicalaire et biosynthèse d'antibiotiques : Etude de la tryptophane lyase NosL

SL-DRF-18-0363

Domaine de recherche : Chimie biologique
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Conception d’architectures moléculaires et processus électroniques (CAMPE)

Grenoble

Contact :

Serge GAMBARELLI

Yvain NICOLET

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Serge GAMBARELLI

CEA - DRF/INAC/SyMMEs/CAMPE

04 38 78 39 40

Directeur de thèse :

Yvain NICOLET

CEA - DRF/IBS//METALLO

+33457428603

Les protéines à radical S-adénosyl-L-méthionine (SAM) utilisent la chimie radicalaire pour réaliser de nombreuses réactions impossibles pour la chimie organique ‘classique’ à deux électrons et qui restent des défis pour les chimistes. Cette vaste famille de métalloenzymes, présentes chez tous les êtres vivants, regroupe plus de 110 000 membres identifiés à ce jour et catalyse plus de 70 réactions chimiques différentes sur des substrats extrêmement variés. L’étude des protéines à radical SAM est un sujet très compétitif au niveau international. Leur extrême variété, couplée à la puissance de la chimie radicalaire, les rend très attractives pour des applications en biologie de synthèse.

Notre projet correspond à l’étude structurale et fonctionnelle de la protéine à radical SAM tryptophane lyase (NosL) impliquée dans la synthèse de l’antibiotique nosiheptide. Ce dernier a montré son efficacité dans la lutte contre des souches multi résistantes de pathogènes à Gram (+). NosL convertit le tryptophane en acide 3-méthylindolique (MIA), composant du nosiheptide. Elle contrôle précisément le choix de liaison C-C à couper, malgré une propension remarquable à la promiscuité de substrats et de réactions. L’étude de NosL est adaptée pour comprendre les mécanismes fins de sélection de substrat et de réaction. Nous souhaitons allier des approches structurales (cristallographie) et fonctionnelles (spectroscopie de résonance paramagnétique électronique (RPE) et chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse) pour caractériser cinétiquement les différentes étapes de la réaction de NosL et identifier les intermédiaires. Nous souhaitons aussi étudier les bifurcations de réaction provoquées par l’usage d’analogues de tryptophane. Enfin, nous avons identifié des mutants de NosL aux propriétés inattendues, permettant d’appréhender le rôle de la matrice protéique dans le contrôle de la réaction. Nous souhaitons notamment développer des outils pour réaliser le suivi de réaction en temps réel par RPE, méthode de choix pour suivre et caractériser les espèces radicalaires.

Le projet de thèse se déroulera dans les deux laboratoires, puisque le candidat retenu devra préparer les échantillons protéiques en conditions anaérobie, réaliser les constructions de biologie moléculaire et les expériences de greffage de systèmes chimiques photo-activables, puis préparer les échantillons pour les expériences de spectroscopie RPE afin de pouvoir réaliser leurs analyses. Le candidat sera pleinement intégré dans les deux équipes aux expertises complémentaires et reconnues, ce qui lui permettra de bénéficier d’un environnement scientifique propice à une formation doctorale de haut niveau.

Quantum dots connectés à des nanoparticules d'argent pour la photocatalyse redox en lumière visible

SL-DRF-18-0393

Domaine de recherche : Chimie physique et électrochimie
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Conception d’architectures moléculaires et processus électroniques (CAMPE)

Grenoble

Contact :

Vincent MAUREL

Jean-Marie MOUESCA

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Vincent MAUREL

CEA - DRF/INAC/SYMMES/CAMPE

04 38 78 35 98

Directeur de thèse :

Jean-Marie MOUESCA

CEA - DRF/INAC/SYMMES/CAMPE

04 38 78 30 13

Dans ce projet nous proposons de développer et d'étudier une nouvelle classe de photocatalyseurs basés sur des quantum dots colloïdaux qui devraient avoir l'avantage d'être : i/ efficace avec la lumière visible et ii/ capables de photocatalysed des réactions redox dans des conditions douces ainsi que nous l'avons démontré au laboratoire dans une étude récente.

Le projet de thèse se composera de deux grandes parties. Premièrement, des quantum dots déjà bien décrits dans la littérature (CdS, CdSe, ZnSe, ...) seront testés et étudiés comme photocatalyeurs redox pour de nouvelles réactions radicalaires récemment développées pour la chimie organique de synthèse.

Deuxièmement, l'étudiant en thèse développera de nouveaux composites quantum dots/nanoparticules d'argent où les deux types de particules seront reliés par un lien covalent de taille contrôlée par une approche de chimie "click" (cycloaddition de Huisgen entre azotures et alcynes). Ces composites quantum dots/nanoparticules d'argent aideront la séparation des électrons et des trous photoinduits dans les quantum dots et devraient permettre d'améliorer l'efficacité des systèmes photocatalytiques à base de quantum dots.

Conception de circuit intégré synchrone hybride CMOS/MRAM sur technologie avancée robuste aux radiations spatiales

SL-DRF-18-0178

Domaine de recherche : Electronique et microélectronique - Optoélectronique
Laboratoire d'accueil :

Spintronique et technologie des composants (SPINTEC)

Laboratoire Spintec (SPINTEC)

Grenoble

Contact :

Gregory DI PENDINA

Lionel TORRES

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Gregory DI PENDINA

CEA - DSM/INAC/SPINTEC/SPINTEC

0438784746

Directeur de thèse :

Lionel TORRES

Université de Montpellier - LIRMM

04 67 41 85 67

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/gregory.dipendina/index.html

Labo : http://www.spintec.fr/

A ce jour, plusieurs méthodes permettent de concevoir des circuits microélectroniques adaptés à des applications spatiales, répondant aux contraintes d’immunité aux radiations, que ce soit en termes de technique, de conception ou de procédé de fabrication. Après une expérience forte et enrichissante de 3 ans dans la cadre d'une thèse menée en collaboration entre le CNES, le LIRMM et le CEA/Spintec, de 2014 à 2017, nous souhaitons étendre et consolider ces travaux collaboratif. Nous aimerions proposer de nouvelles innovations pour la conception de circuits intégrés embarquant des technologies émergentes non volatiles, notamment les composants spintronique du type MRAM (mémoire Magnétique), en vue d'applications dans des environnements critiques, et plus spécifiquement le spatiale. En effet plusieurs études ont été faites ou sont en cours sur les mémoires MRAM en tant que tel. En revanche, nous proposons dans ce sujet de nous intéresser à l'intégration de jonctions tunnel magnétiques (JTM), élément de base des mémoires MRAM, dans la logique de calcul. Ces JTMs peuvent être intégrées aussi bien dans les parties séquentielles telles que les latchs et les bascules, mais également dans les parties combinatoires telles que les cellules de type NAND, NOR, etc. Il s’agit ici de proposer une logique hybride CMOS/MRAM pour rendre les circuits robustes vis-à-vis des environnements spatiaux. Ce sujet adresse donc la partie calcul de circuits numériques complexes tels que des micro-processeurs par exemple. Par ailleurs, la technologie STT-MRAM (Spin Transfer Torque), qui est à ce jour la technologie MRAM la plus avancée et qui commence à être industrialisée, sera utilisée pour ces travaux d’innovation. Cependant, la technologie SOT-MRAM (Spin Orbit Torque), qui est la technologie MRAM la plus émergente et qui a déjà démontré d’intéressantes propriétés pour les circuits hybrides de la microélectronique et notamment en termes de robustesse face aux particules, sera également considérée dans cette étude afin d’apporter une étude la plus complète possible, ainsi que la solution la plus efficace. Ces travaux se veulent prospectifs et seraient menés sur des technologies avancées. L'objectif est de fabriquer un circuit intégré complet et de réaliser des essais radiations avec le CNES (sous ions lourds et/ou dose) pour valider la robustesse pour les applications spatiales « de cette logique combinatoire et séquentielle nouvelle basée sur la technologie MRAM ». Cette thèse serait principalement encadrée par l’équipe « conception de circuits intégrés non-volatils » du laboratoire CEA -Spintec de Grenoble et dirigée par le LIRMM.

Simulation au niveau système et flot d'exploration d'architectures neuromorphiques non-volatiles

SL-DRF-18-0278

Domaine de recherche : Electronique et microélectronique - Optoélectronique
Laboratoire d'accueil :

Spintronique et technologie des composants (SPINTEC)

Laboratoire Spintec (SPINTEC)

Grenoble

Contact :

François DUHEM

Benoît MIRAMOND

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

François DUHEM

CEA - DRF/INAC/SPINTEC/SPINTEC

04 38 78 52 98

Directeur de thèse :

Benoît MIRAMOND

Université Nice Sophia Antipolis - LEAT (Laboratoire d'Electronique, Antennes et Télécommunications) UMR CNRS 7248

04.92.94.28.84

Labo : http://www.spintec.fr/

L’implantation matérielle de réseaux de neurones est un sujet de recherche stratégique pour de nombreuses entreprises internationales. Les principaux projets autour de l’ingénierie neuromorphique ont donné naissance à des puces inspirées du comportement du cerveau comme SyNAPSE, TrueNorth ou SpiNNaker. Ces technologies ciblent principalement de puissantes fermes de calcul et sont peu adaptées aux contraintes de consommation énergétique des systèmes embarqués ou de l’internet des objets.

L’intégration hétérogène de la technologie CMOS avec des technologies émergentes permettrait de s’affranchir de ces limitations. En particulier, la technologie mémoire MRAM (Magnetoresistive Random-Access Memory) est considérée comme la plus prometteuse des mémoires non-volatiles permettant de réduire la consommation énergétique des architectures de calcul. Il manque toutefois d’une approche haut niveau permettant d’évaluer et d’améliorer les gains apportés par ces mémoires.

Dans ce contexte, cette thèse consiste en la définition d’une plateforme de modélisation conjointe de la logique numérique et de fonctions à base de mémoires non-volatiles ciblant les accélérateurs neuromorphiques. La plateforme permettra l’exploration de différents choix architecturaux basés sur les propriétés des mémoires non-volatiles afin de mieux comprendre le compromis entre performance, surface et consommation énergétique.

La thèse sera dirigée par le Professeur Benoît Miramond (Université Côte d’Azur, LEAT, Sophia Antipolis) et encadrée par François Duhem (CEA/Spintec, Grenoble).

Compétences nécessaires : conception RTL, architecture de systèmes, électronique, langages de programmation C/C++ ou similaire (connaissances en SytemC appréciées)

Confinement Inertiel dans des Cavités de Grande Taille

SL-DRF-18-0218

Domaine de recherche : Energie, thermique, combustion, écoulements
Laboratoire d'accueil :

Service des Basses Températures (SBT)

Laboratoire Cryogénie Fusion (LCF)

Grenoble

Contact :

Jérome DUPLAT

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2017

Contact :

Jérome DUPLAT

Université Grenoble Alpes - DRF/INAC/SBT/LCF

04 38 78 64 89

Directeur de thèse :

Jérome DUPLAT

Université Grenoble Alpes - DRF/INAC/SBT/LCF

04 38 78 64 89

Dans le cadre de l'utilisation du confinement inertiel pour produire les conditions de la fusion nucléaire, nous proposons d’étudier la dynamique de bulles sphériques de grande taille (centimétriques). On s’intéresse en particulier au cas où une cavité est placée en forte dépression au sein d’un liquide. On observe alors que la bulle s’effondre sur elle même, avec une très grande violence. Pour une cavité non vide, les éléments piégés sont très fortement comprimés. L’interface et l’ensemble du liquide ralentit, et son énergie (cinétique) est transférée au milieu composant la cavité. C’est le principe du confinement inertiel, exploité pour la réalisation des conditions thermodynamiques de la fusion nucléaire (projets Laser Méga Joule, National Ignition Facility), et à l’origine du phénomène de sonoluminescence.



Nous proposons de réaliser des expériences similaires, à grande échelle spatiale (quelques centimètres) et grande échelle temporelle (de l’ordre de la milliseconde), ce qui autorise une observation détaillée (notamment par imagerie rapide) des phénomènes hydrodynamiques intervenant dans le processus.



Grâce à l'application d'un champ magnétique, il est possible de compenser l'effet des forces de gravité dans l'oxygène liquide. Il est donc possible de créer une bulle au sein de ce liquide, qui soit sphérique et de grande taille initialement.



Le travail de thèse consistera d'une part à mener l'ensemble des investigations expérimentales et d'autre part à proposer des modèles afin de décrire le comportement hydrodynamique de la bulle (sous certaines conditions on observe le développement d'instabilités de l'interface) mais aussi l'état thermodynamique atteint : des expériences préliminaires indiquent que les gaz piégés dans la bulle atteignent des températures de plusieurs dizaine de milliers de Kelvin, ce qui provoque leur illumination spontanée.

Dans des conditions expérimentales mieux maitrisées, on espère dépasser largement ce 'record'.

Composites de nanofils de silicium en batteries à haute densité d'énergie

SL-DRF-18-0291

Domaine de recherche : Matière ultra-divisée, physico-chimie des matériaux
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP)

Marcoule

Contact :

Cédric HAON

Pascale CHENEVIER

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Cédric HAON

CEA - DRT/DEHT//LCB

04 38 78 34 71

Directeur de thèse :

Pascale CHENEVIER

CEA - DRF/INAC/SyMMES/STEP

04 38 78 07 21

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/pascale.chenevier/

Labo : http://inac.cea.fr/symmes/

Voir aussi : http://liten.cea.fr/cea-tech/liten

Les matériaux constituant les batteries lithium-ion (BLi), utilisées dans l’électronique portable et les véhicules électriques, sont en constante évolution pour accroitre leur capacité énergétique, leur durée de vie et leur sûreté. Le silicium est un matériau intéressant pour les BLi à haute densité d’énergie car il absorbe jusqu’à 10 fois plus de lithium que le carbone habituellement utilisé dans l’électrode négative, et peut être mélangé au carbone. Pour une durée de vie satisfaisante, le silicium doit être additionné sous forme nano, afin de résister aux contraintes mécaniques durant le cycle de charge/décharge. Mais les très grandes surfaces développées du silicium nano conduisent à la consommation d’une grande partie du lithium dans des réactions de surface, donc à une baisse de performance.

Dans ce sujet de thèse, on associera deux technologies récentes du CEA : une méthode de croissance de nanofils de silicium à grande échelle (brevets 2014-2016), et une préparation de composites permettant de protéger le silicium nano au cœur de microparticules de carbone. Le doctorant/la doctorante sera en charge de la synthèse des matériaux, de leur caractérisation et des tests de performance en BLi. Elle/il s’efforcera de comprendre la réactivité du composite afin d’optimiser procédés de synthèse et BLi, par la microscopie électronique, la spectroscopie et l’électrochimie.

Développement de nanocomposites composés d’assemblage 3D de graphene et de nanostructures de Si pour supercondensateur ultrastable

SL-DRF-18-0318

Domaine de recherche : Matériaux et applications
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Conception d’architectures moléculaires et processus électroniques (CAMPE)

Grenoble

Contact :

Florence DUCLAIROIR

Lionel DUBOIS

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-11-2018

Contact :

Florence DUCLAIROIR

CEA - DSM/INAC/SYMMES/CAMPE

04 38 78 53 68

Directeur de thèse :

Lionel DUBOIS

CEA - DSM/INAC/SyMMES/CAMPE

04 38 78 92 57

Le graphène est un matériau beaucoup étudié, notamment pour les applications dans le domaine de l’énergie. Ses propriétés telles que sa bonne conductivité, sa grande surface développée, sa morphologie en feuillets le rendent particulièrement intéressant comme matériau actif (seul) ou comme support ou additif dans des formulations d’électrode pour batteries ou pour supercondensateurs. L’INAC/SyMMES/CAMPE développe des assemblages 3D de graphene fonctionnalisé pour des applications en supercondensateur. En parallèle, INAC/SyMMMES/STEP et INAC/PHELIQS/SiNAPS développent des dispositifs de type microsupercondensateurs à partir de nanostructures de Si. Ces travaux, réalisés dans différents solvants et avec différents coatings, ont pu montrer qu’une excellente cyclabilité pouvait être atteinte (plus d’ 1 million de cycles) tout en présentant des capacités pouvant être améliorées.

Le but de ce projet de thèse, effectué en collaboration entre INAC/SyMMES et INAC/PHELIQS, est de développer des méthodes permettant de stabiliser l’interface entre les nanostructures de Si et l’électrolyte, et de faire croitre ces NSs au sein d’une matrice de graphène. Le gain en surface développée et la bonne conductivité attendue pour le nanocomposite permettent de cibler des densités d’énergie et de puissance plus importantes, ainsi qu’une stabilité en cyclage accrue. En faisant croitre les NSs dans un substrat bulk et non plus 2D, nous pourrons tester des applications en supercondensateur plutôt qu’en micro supercondensateur.



Analyse et contrôle de bactéries par microcavité optique

SL-DRF-18-0072

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Photonique, Electronique et Ingénierie Quantiques (PHELIQS)

Laboratoire Silicium Nanoélectronique Photonique et Structures (SINAPS)

Grenoble

Contact :

Emmanuel PICARD

Pierre R. MARCOUX

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2018

Contact :

Emmanuel PICARD

CEA - DRF/INAC/PHELIQS/SINAPS

04 38 78 90 97

Directeur de thèse :

Pierre R. MARCOUX

CEA - DRT/DTBS/SBSC/LCMI

04 38 78 15 04

La pression de radiation est la force exercée par la lumière lorsqu’elle rencontre ou traverse un objet. Cette force si petite soit-elle peut permettre de déplacer ou manipuler, à la manière d’une mini pince, des objets de dimension micrométrique. Généralement mis en œuvre au travers d’un microscope, on parle alors de pince optique.

Le laboratoire à une longue expérience dans l’étude des microcavités à cristaux photoniques, il y a été démontré que les microcavités optiques dans la filière SOI, permettent de réaliser un confinement extrêmement efficace du champ électromagnétique, tant du point de vue spectral que spatial. La mise en évidence et la quantification les forces optiques (pression de radiation et gradient) générées par ces microcavités a été obtenue par l'observation du mouvement de particules micrométriques placées en solution à proximité des structures. Il a pu ainsi être démontré que ces systèmes optofluidiques permettent le piégeage, l’assemblage, la manipulation et le tri de micro-nano objets en suspension. Nous avons franchi une étape supplémentaire en réussissant à identifier une bactérie piégée sur le piège grâce à sa signature optique.

Dans le cadre de ce sujet de thèse, nous envisageons de poursuivre ces études en évaluant les potentialités de ces technologies optofluidiques dans le domaine de la biologie cellulaire. Une première étape sera de faire évoluer les composants vers un système intégré permettant de conserver une viabilité cellulaire compatible avec les contraintes des mesures spectroscopiques. L'objectif final de cette thèse sera de proposer un système optofluidique silicium permettant d’analyser et/ou contrôler dynamiquement le comportement d’une cellule en fonction d’agent extérieur (antibiotique, chaleur, nourriture). Les travaux seront conduits en collaboration avec les équipes spécialisées dans les technologies du vivant et de la santé.

Croissances avancées de nanostructures verticales 1D en AlGaN pour l’emission UV

SL-DRF-18-0392

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Photonique, Electronique et Ingénierie Quantiques (PHELIQS)

Laboratoire de Nano Physique des Semi-Conducteurs (NPSC)

Grenoble

Contact :

Christophe DURAND

Joël EYMERY

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Christophe DURAND

UGA - DRF/INAC/PHELIQS/NPSC

04 38 78 19 77

Directeur de thèse :

Joël EYMERY

CEA - DRF/INAC/MEM/NRS

04 38 78 30 15

La croissance par MOVPE (Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy) de nanofils de GaN entourés de puits quantiques GaN/InGaN a été longuement étudiée au laboratoire et est aujourd’hui parfaitement maitrisée [1]. Ceci est une avancée importante car cela rend envisageable la fabrication et la production industrielle de LED à nanofils pour l’émission de lumière dans le visible (couleur bleue, verte et blanche).

Dans le même esprit, nous souhaitons développer de nouvelles nanostructures verticales 1D pour l’émission de lumière dans l’UV. Des résultats pionniers et prometteurs ont été obtenus au laboratoire à l’aide de puits quantiques GaN/InAlN épitaxiés autour des fils de GaN avec une émission à 330 nm jusqu’à la température ambiante [2]. A partir d’un simple recuit in situ, nous avons démontré la possibilité de graver le cœur des fils en GaN tout en préservant les propriétés optiques des puits quantiques. Ainsi, nous avons réalisé pour la première fois des tubes à puits quantiques présentant d’excellentes propriétés optiques [3].

Le but de la thèse est de développer de nouveaux puits quantiques du type GaN/AlGaN ou AlGaN/AlN sur des nanostructures 1D (fils, tubes, bandes), afin de pouvoir atteindre des longueurs d’ondes d’émission dans l’UV lointain (<280 nm) capable de détruire des bactéries. Il s’agit d’un enjeu majeur pour le développement des LED UV, car cela permettrait d’envisager de nouvelles applications telles que le traitement de l’eau ou la stérilisation. Cette étude a pour ambition de mieux connaître la potentialité des nanostructures 1D pour émettre de l’UV lointain. Ce type de nanostructures 1D à puits quantiques permet aussi d’envisager la réalisation de détecteur IR inter-sous-bande dans le domaine du THz.

Le développement de plusieurs étapes seront nécessaires pour mener à bien ce projet de thèse : (i) la réalisation de nanostructures 1D en Al(Ga)N en combinant croissance et gravure sélective, (ii) l’épitaxie de puits quantiques à base d’AlGaN sur ces nanostructures, (iii) la caractérisation poussée structurale et optique et (iv) le design de nouveaux dispositifs et leurs réalisations. La thèse s’appuiera sur un réseau de collaborateurs bien connus (C2N, EPFL, Univ. Tyndall…) pour progresser efficacement.

Le travail est essentiellement expérimental permettant d’explorer des phénomènes fondamentaux à l’échelle nanométriques tout en participant à une thématique de recherche particulièrement active sur le développement des nouveaux dispositifs LED pour l’UV.



[1] R. Koester et al., Nano Lett. 11, 4839 (2011).

[2] C. Durand et al., ACS Photonics 1, 38 (2014).

[3] C. Durand et al., Nano Lett. 17, 3347 (2017).



Electronique de spin antiferromagnétique

SL-DRF-18-0274

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Spintronique et technologie des composants (SPINTEC)

Laboratoire Spintec (SPINTEC)

Grenoble

Contact :

Vincent BALTZ

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Vincent BALTZ

CNRS - DFR/INAC/SPINTEC/SPINTEC

04 38 78 03 24

Directeur de thèse :

Vincent BALTZ

CNRS - DFR/INAC/SPINTEC/SPINTEC

04 38 78 03 24

Labo : http://www.spintec.fr/research/antiferromagnetic-spintronics/

Voir aussi : https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1606/1606.04284.pdf

Les matériaux antiferromagnétiques (alignement antiparallèle des moments magnétiques atomiques) pourraient représenter l'avenir des applications d’électronique de spin grâce aux nombreuses fonctionnalités qu'ils combinent: ils sont insensibles aux champs magnétiques, n’en créent pas, possèdent une dynamique magnétique ultrarapide, et génèrent de forts effets de transport électronique dépendent du spin. D’intenses efforts de recherche sont investis au niveau mondial pour comprendre les propriétés de transport dépendant du spin dans les matériaux antiferromagnétiques. Evaluer dans quelle mesure le transport dépendant du spin peut être utilisé pour piloter l'ordre antiferromagnétique et comment détecter les variations induites sont quelques-uns des défis passionnants à relever.

Avec pour paramètres ajustables la nature des éléments constitutifs des matériaux antiferromagnétiques ou encore la qualité des interfaces, nous étudierons principalement l’efficacité de l’injection de spin et le filtrage des interfaces, l’absorption de spin dans le cœur du matériau et les longueurs caractéristiques d’absorption, les températures d’ordre et les susceptibilités magnétiques ou encore l’efficacité des couplages spin-orbite via l’effet Hall de spin.

Cette thèse est expérimentale. Elle s’appuiera sur les nombreux moyens de fabrication (pulvérisation cathodique, épitaxie par jet moléculaire, nanofabrication en salle blanche) et de caractérisation (magnétométrie, résonance ferromagnétique, transport) du laboratoire SPINTEC. Elle bénéficiera des rapports privilégiés avec des laboratoires partenaires pour des expériences en cavité résonante et l’obtention d’échantillons complémentaires.

Etude des propriétés physiques des skyrmions magnétiques en vue d’applications de type capteur

SL-DRF-18-0215

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Spintronique et technologie des composants (SPINTEC)

Laboratoire Spintec (SPINTEC)

Grenoble

Contact :

Claire BARADUC

Hélène BEA

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2018

Contact :

Claire BARADUC

CEA - DRF/INAC/SPINTEC/SPINTEC

04 38 78 42 35

Directeur de thèse :

Hélène BEA

UGA - DRF/INAC/SPINTEC/SPINTEC

04 38 78 08 46

Labo : http://www.spintec.fr/research/magnetic-sensors/

Les skyrmions sont des bulles magnétiques chirales dans lesquelles l'aimantation tourne selon une cycloïde. Ils peuvent apparaître dans des tricouches métal lourd/ferromagnétique/oxyde présentant une interaction d’interface (Dzyaloskinskii-Moriya). Cette interaction rend les skyrmions stables, moins sensibles aux défauts que les parois de domaines habituelles et facilement déplaçables par courant électrique. Ils suscitent actuellement un fort engouement car ils pourraient être utilisés dans des composants spintroniques de type mémoire ou logique magnétique.

Il a déjà été montré que leur taille est modulable par champ magnétique. Nous avons de plus récemment observé dans des films ultra-minces que leur taille et densité est également modulée par une tension de grille, conduisant à la réalisation d'un interrupteur à skyrmion [1]. Ce nouveau degré de liberté permettrait une multifonctionnalité des dispositifs et un meilleur contrôle de leurs propriétés magnétiques.



Pour développer des dispositifs à base de skyrmions, les objectifs de cette thèse expérimentale seront :

- de comprendre et contrôler les différentes contributions à l’interaction de Dzyaloshinskii-Moriya en jouant sur les matériaux et à l’aide d’un support théorique de chercheurs du laboratoire.

- d’optimiser grâce à une étude matériau la sensibilité des skyrmions à une tension de grille ainsi que leur stabilité en température. En effet, la fonctionnalité d’un dispositif doit être maintenue dans la gamme de température nécessaire aux applications.

- de caractériser la signature électrique des skyrmions en utilisant la microscopie magnéto-optique couplée à des mesures de transport. Cette signature est importante pour mesurer l’état du dispositif et cela constitue encore un défi, les signaux actuellement mesurés étant encore faibles.

- enfin, de tester le potentiel de ces skyrmions dans des dispositifs de spintronique







[1] M. Schott et al. Nano Lett., 17, 3006 (2017)

Formation and stabilization of size-controlled graphene nanopores for gas filtration application

SL-DRF-18-0519

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM)

Laboratoire d'Etude des Matériaux par Microscopie Avancée (LEMMA)

Grenoble

Contact :

Hanako OKUNO

Gilles CUNGE

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Hanako OKUNO

CEA - DRF/INAC/MEM/LEMMA

04 38 78 20 73

Directeur de thèse :

Gilles CUNGE

CNRS - CNRS/LTM

0438782408

The introduction of nanoscale pores in graphene has attracted much attention for a large variety of applications that involve water purification, gas filtration, chemical separation, and DNA sequencing. Graphene has been proposed as an effective separation membrane. Removing carbon atoms to form size-controlled nanopores, size-selective separation membrane might be possible based on the molecular sieving effects.

In this Thesis project, we aim at studying formation mechanism and edge natures of sub-nanometer size nanopores in graphene for gas filtration membrane application. The final objective is to realize size-controlled stable nanopores in graphene monolayers using plasma technology and to integrate the developed nanopore formation process into gas filtration membrane technology to test their selectivity especially on hydrogen separation.

Imagerie magnétique au TEM de nanotubes pour l’électronique de spin

SL-DRF-18-0518

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Spintronique et technologie des composants (SPINTEC)

Laboratoire Spintec (SPINTEC)

Grenoble

Contact :

Eric GAUTIER

Jean-Luc ROUVIERE

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2018

Contact :

Eric GAUTIER

CNRS - DRF/INAC/SPINTEC/SPINTEC

0438784226

Directeur de thèse :

Jean-Luc ROUVIERE

CEA - DSM/INAC/SP2M/LEMMA

04 38 78 50 86

Page perso : https://cv.archives-ouvertes.fr/olivier-fruchart

Labo : http://www.spintec.fr/research/spin-textures/

Voir aussi : http://fruchart.eu

L'objectif du stage est l'étude par microscopie électronique en transmission (TEM) de nanotubes magnétiques synthétisés par voie chimique. Nous étudions ceux-ci comme objets modèles pour explorer le concept de stockage d’information dans un média magnétique 3D, basé sur la propagation de parois magnétiques. Une étude physico-chimique du matériau et par imagerie magnétique à l'échelle du nanomètre permettront d’explorer et comprendre l’arrangement en domaines et parois de domaines magnétiques de ces systèmes, dont nous maitrisons la synthèse depuis peu.

Les techniques expérimentales mises en œuvre seront l'analyse chimique et structurale par diffraction électronique et imagerie haute résolution ainsi que l'imagerie magnétique et l'holographie électronique. L'étudiant devra réaliser la préparation des échantillons pour la microscopie électronique, le montage d'un dispositif en vue d'une observation dans le microscope.

La microscopie sera menée en collaboration avec le INAC-MEM-LEMMA et le LETI. Le sujet comprend également un volet de traitement, interprétation des données et simulations micromagnétiques, effectuées avec le groupe de simulation du laboratoire SPINTEC / NEEL et permettront d'interpréter nos résultats.

Magnétomètre miniature ultra-sensible pour les missions spatiales

SL-DRF-18-0141

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Spintronique et technologie des composants (SPINTEC)

Laboratoire Spintec (SPINTEC)

Grenoble

Contact :

Hélène BEA

Claire BARADUC

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Hélène BEA

UGA - DRF/INAC/SPINTEC/SPINTEC

04 38 78 08 46

Directeur de thèse :

Claire BARADUC

CEA - DRF/INAC/SPINTEC/SPINTEC

04 38 78 42 35

Labo : http://www.spintec.fr/research/magnetic-sensors/

L’objectif est de développer un magnétomètre miniature et ultra-sensible (100 fT/Hz^1/2), en utilisant des jonctions tunnel magnétiques et les techniques de microfabrication issues de la microélectronique. Ce magnétomètre pourrait remplacer les magnétomètres utilisés actuellement sur les missions spatiales avec un gain de masse d’un facteur 100. Cette extrême légèreté (~1 g hors électronique) représenterait un avantage compétitif décisif par rapport aux capteurs inductifs utilisés actuellement lors de missions spatiales (masse >1 kg).

Le magnétomètre proposé combine une jonction tunnel magnétique comme élément sensible du capteur, un concentrateur de flux pour amplifier le champ à mesurer et un système de modulation du champ magnétique pour réduire le bruit de la mesure. Des études préparatoires ont permis de montrer la faisabilité des briques de base de ce capteur. Il s’agit maintenant d’optimiser le concentrateur de flux et la jonction tunnel magnétique, en particulier en développant une jonction innovante faisant actuellement l’objet d’une proposition de brevet.

Le travail de thèse sera majoritairement expérimental (microfabrication, caractérisation électrique et magnétique, mesures de bruit, imagerie magnétique) mais inclura également de l’analyse et des simulations micromagnétiques.

Manipulation of spin currents and magnetic state at the nanoscale using the spin orbit coupling

SL-DRF-18-0058

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Spintronique et technologie des composants (SPINTEC)

Laboratoire Spintec (SPINTEC)

Grenoble

Contact :

Laurent VILA

Jean Philippe ATTANE

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Laurent VILA

CEA - DSM/INAC/SP2M/NM

0438780355

Directeur de thèse :

Jean Philippe ATTANE

Universite Joseph Fourier - INAC/SP2M

0438784326

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/laurent.vila/

Labo : http://www.spintec.fr/research/spin-orbitronics/

The development of spin electronics, or spintronics, allows to imagine many devices taking advantage of an electronics no longer based solely on the electrical charge of the carriers but also on their spin. This new degree of freedom offers additional means of conveying information, and introduces new ways to manipulating it.

Very recently, a collection of Spin Orbit based spin-to-charge interconversion mechanisms (Spin Hall effects, Rashba and Topological Insulators) were observed experimentally. It appears in the set of non-magnetic metals, semiconductors or oxydes, and sorts the carriers according to their spin state. It allows injecting and detecting spins without necessarily using magnetic materials or a magnetic field, which is both conceptually and technologically very interesting.

In this framework, we wish to create lateral nanostructures taking advantage of pure spin current generated by harnessing the Spin Orbit coupling for both spin to charge interconversion mechanisms and the manipulation of magnetization state of nano-object (dot or magnetic domain wall) by absorption of this current and spin transfer torque. Material of interest will be metals, oxydes and topological insulators to generate or detect spin currents, and will be applied to the manipulation of the magnetic state of a nanoelement, an example of a recent realization being given on the figure.

If subjects related to the spin transfer by absorption of a pure spin current are very competitive, they are scientifically rich, and currently booming. This area of research is still largely open to exploration, and we are benefiting from our recent development of efficient injection and detection devices.

The proposed topic lies in basic research but with a clear opening towards applied research. The trainee will benefit from the technical and scientific environment of the laboratory, and the collaborations put in place with the major actors of the field at the international level. This project is supported by funding from the ANR.

Étude théorique de matériaux et systèmes magnétocaloriques avancés

SL-DRF-18-0177

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Photonique, Electronique et Ingénierie Quantiques (PHELIQS)

Groupe Théorie (GT)

Grenoble

Contact :

Mike ZHITOMIRSKY

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Mike ZHITOMIRSKY

CEA - DRF/INAC/PHELIQS/GT

04.38.78.43.30

Directeur de thèse :

Mike ZHITOMIRSKY

CEA - DRF/INAC/PHELIQS/GT

04.38.78.43.30

Labo : http://inac.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=1157

Un champ magnétique externe affecte l'entropie d'un système magnétique et provoque des variations de température qui peuvent être utilisées pour la réfrigération magnétique. Une technologie de refroidissement alternative de ce type est de plus en plus importante aujourd'hui pour les télescopes spatiaux, les expériences en physique des particules et l'informatique quantique. A ce jour, la plupart des réfrigérateurs à désaimantation adiabatique utilisent des sels paramagnétiques qui ont une capacité limitée pour des températures supérieures à 1 K. Récemment, deux nouvelles familles de matériaux magnétocaloriques adaptées aux applications dans la gamme de température 1-4 K ont été proposées : des systèmes de spins à géométrie frustrée et des aimants dipolaires. Nous envisageons d'étudier les propriétés magnétocaloriques de ces matériaux en utilisant des simulations Monte Carlo de modèles de spin appropriés pour les matériaux connus, tels que Gd3Ga5O12 et GdLiF4, ainsi que pour les matériaux magnétocaloriques prospectifs, Yb2Ti2O7 et Yb3Ga5O12. L'étude théorique bénéficiera d'une collaboration avec les études expérimentales en cours à l'INAC.

Étude théorique des effets thermiques sur la dynamique de spin

SL-DRF-18-0324

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Photonique, Electronique et Ingénierie Quantiques (PHELIQS)

Groupe Théorie (GT)

Grenoble

Contact :

Mike ZHITOMIRSKY

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Mike ZHITOMIRSKY

CEA - DRF/INAC/PHELIQS/GT

04.38.78.43.30

Directeur de thèse :

Mike ZHITOMIRSKY

CEA - DRF/INAC/PHELIQS/GT

04.38.78.43.30

Les simulations informatiques jouent un rôle de plus en plus important dans notre compréhension de la Nature. La modélisation Monte Carlo de systèmes de spin est l'une des véritables histoires à succès des études théoriques assistées par ordinateur. Cependant, les études numériques et analytiques des propriétés dynamiques des systèmes magnétiques sont beaucoup moins matures. La majorité des études théoriques utilisent les équations phénoménologiques Landau-Lifshitz-Gilbert.

Ce projet de thèse est concentré sur une approche microscopique alternative basée sur les Hamiltoniens de spin qui décrivent les interactions entre les moments magnétiques atomiques. Les calculs numériques de dynamique de rotation en temps réel doivent être combinés avec les calculs thermiques de Monte Carlo. Cela permettra de modéliser des matériaux magnétiques à une température arbitraire au-dessus et au-dessous des transitions magnétiques possibles. Les résultats obtenus seront directement pertinents pour une large gamme d'études expérimentales effectuées sur les installations de neutrons et de synchrotron ainsi que pour le domaine de la spintronique et du nanomagnétisme.

Couplage d'un bit quantique CMOS à un photon micro-onde

SL-DRF-18-0566

Domaine de recherche : Physique mésoscopique
Laboratoire d'accueil :

Photonique, Electronique et Ingénierie Quantiques (PHELIQS)

Laboratoire de Transport Electronique Quantique et Supraconductivité (LATEQS)

Grenoble

Contact :

Romain MAURAND

Marc SANQUER

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2018

Contact :

Romain MAURAND

CEA - DRF/INAC/PHELIQS/LATEQS

0438783732

Directeur de thèse :

Marc SANQUER

CEA - DRF/INAC/PHELIQS/LATEQS

04 76 38 43 67

With the miniaturization of electronic devices, the semiconductor industry has to deal with complex technical barriers and is forced to introduce novel and innovative concepts. The present project is exactly in line with this new paradigm as it proposes to divert CMOS technology to explore a new path for quantum spintronics. Concretely the project aims at using spin-orbit interaction present in the valence band of silicon to drive ultra-fast and ultra-coherent hole spin quantum bits (qubits). The project builds on the first demonstration by our Lab of a hole spin qubit electrically driven in silicon.

While spins are excellent quantum bits, their long-range coupling remains a challenge to tackle towards complex quantum computing architectures. Here we propose to take up this challenge using a microwave photon as a quantum mediator between qubits in silicon. The project presents a unique approach by leveraging a standard silicon-on-insulator CMOS process for the implementation of the qubits co-integrated with superconducting microwave resonators.

In this project you will work with silicon CMOS hole spin qubits to explore the physical limitations to hole spin coherence and to qubit gate fidelity. You will fabricate superconducting microwave resonators on silicon co-integrated eventually with the spin qubits. You will work at temperatures as low as 10 mK and magnetic fields as high as 9 Tesla. High frequency electronic measurements to manipulate the spin states and to readout the superconducting resonators will be applied.

Effet des interactions sur les propriétés topologiques de jonctions Josephson multiterminales

SL-DRF-18-0289

Domaine de recherche : Physique théorique
Laboratoire d'accueil :

Photonique, Electronique et Ingénierie Quantiques (PHELIQS)

Groupe Théorie (GT)

Grenoble

Contact :

Julia MEYER

Manuel HOUZET

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Julia MEYER

Université Grenoble Alpes - DRF/INAC/PHELIQS/GT

04.38.78.31.46

Directeur de thèse :

Manuel HOUZET

CEA - DRF/INAC/PHELIQS/GT

04.38.78.90.44

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/manuel.houzet/

Labo : http://inac.cea.fr/en/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=501

Les matériaux topologiques sont des phases de la matière condensée qui admettent des états topologiquement protégés à leurs bords. Une voie prometteuse pour les réaliser consiste à combiner différents matériaux conventionnels pour obtenir des hétérostructures présentant ces propriétés. Une alternative consiste à étudier des jonctions Josephson multiterminales formées entre des supraconducteurs conventionnels. Par exemple, des jonctions à 4 terminaux peuvent admettre des états liés topologiquement protégés à énergie nulle et qui réalisent ce qu’on appelle des singularités de Weyl. Leur existence peut être révélée grâce à une transconductance quantifiée, comme dans l'effet Hall quantique, mais en absence de champ magnétique. Le but du projet sera d'explorer cette idée récente en étudiant d’un point de vue théorique la robustesse de cette prédiction en présence de répulsion Coulombienne à l’intérieur de la jonction. En particulier, la présence de singularités de Weyl sera analysée dans un modèle concret d’îlots quantiques connectés à des supraconducteurs.

Transport quantique dans des jonctions Josephson topologiques polarisées en tension

SL-DRF-18-0281

Domaine de recherche : Physique théorique
Laboratoire d'accueil :

Photonique, Electronique et Ingénierie Quantiques (PHELIQS)

Groupe Théorie (GT)

Grenoble

Contact :

Manuel HOUZET

Julia MEYER

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Manuel HOUZET

CEA - DRF/INAC/PHELIQS/GT

04.38.78.90.44

Directeur de thèse :

Julia MEYER

Université Grenoble Alpes - DRF/INAC/PHELIQS/GT

04.38.78.31.46

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/julia.meyer/

Labo : http://inac.cea.fr/en/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=501

Topological phases of matter have attracted much interest in recent years. Topological superconductors are of particular interest because they may host Majorana bound states [1]. Josephson junctions have been proposed as probes of topological superconductivity, and possible signatures of such Majorana bound states in topological Josephson junctions have indeed been observed [2,3,4]. However, important aspects related to the effect of the environment on the properties of the junction are still not fully understood. The aim of the thesis is to make progress in the understanding of quantum transport in voltage-biased topological Josephson junctions in the presence of an electromagnetic environment.

Evaluation la formation et la réparation des dommages à l’ADN par une méthode non invasive

SL-DRF-18-0317

Domaine de recherche : Toxicologie
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST)

Grenoble

Contact :

Thierry DOUKI

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Thierry DOUKI

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CIBEST

0438783191

Directeur de thèse :

Thierry DOUKI

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CIBEST

0438783191

De nombreux agents physiques et chimiques peuvent endommager la structure chimique de l’ADN, et en particulier les bases nucléiques. En conséquence, des mutations apparaissent qui peuvent induire la cancérisation des cellules endommagées. Heureusement, toutes les cellules sont équipées d’une série de systèmes enzymatiques pour réparer les portions endommagées de l’ADN et limiter les conséquences des dommages. Les effets des agents génotoxiques résultent donc d’un équilibre entre la production et la réparation des dommages de l’ADN.

Evaluer la formation des dommages de l’ADN chez l’Humain nécessite le prélèvement de tissues, l’extraction de l’ADN et son analyse. Bien que des organes internes puissent parfois être étudiés dans des biopsies prises sur des patients, les études en population générale et en milieu professionnel sont limitées aux biopsies de peau et aux cellules sanguines. Le prélèvement de biopsies cutanées est assez invasif et les cellules sanguines représentent une population spécifique, pas forcément représentative de tout l’organisme. Les études in vitro souffrent également de limitations. Il y a donc un réel besoin pour des techniques non invasives fournissant des données plus générales.

Pendant cette thèse, nous quantifierons les bases endommagées libérées par les processus de réparation de l’ADN. Nous nous intéresserons en particulier aux adduits encombrants, ainsi qu’aux photoproduits induits par la lumière solaire. Le travail nécessitera des développements analytiques importants, surtout en extraction en phase solide et en HPLC couplée à la spectrométrie de masse. L’utilisation de procédures de préparation des échantillons en ligne par HPLC sera aussi étudiée. La méthode sera ensuite validée sur des cellules en cultures. Enfin, Le protocole sera étendu aux fluides biologiques comme l’urine pour des applications in vivo. Plusieurs thématiques seront abordées : la formation des photoproduits de l’ADN par les UV solaires et leur prévention par des produits de photoprotection (en collaboration avec la société Pierre Fabre Dermo-Cosmétique), l’induction d’adduits à l’ADN par les polluants de types hydrocarbures aromatiques polycycliques, et la formation d’adduits du CEES, un analogue du gaz moutarde, chez la souris (collaboration avec l’Institut de Recherche Biomédical des Armées).

 

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