intitulé de votre site dans Templates/Ccharte.php

Les sujets de thèses

13 sujets INAC

«««

• Physique du solide, surfaces et interfaces

Capteur de champ magnétique ultra-sensible pour des applications spatiales

SL-DSM-15-0122

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces

Laboratoire d'accueil :

Spintronique et technologie des composants (SPINTEC)

Laboratoire Spintec

Grenoble

Contact :

Ioan Lucian PREJBEANU

Claire BARADUC

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2015

Contact :

Ioan Lucian PREJBEANU

CEA - DSM/INAC/SPINTEC/SPINTEC

Directeur de thèse :

Claire BARADUC

CEA - DSM/INAC/SPINTEC

04 38 78 42 35

Voir aussi : www.spintec.fr

Les capteurs magnétiques utilisés actuellement lors de missions spatiales sont des capteurs inductifs de très haute sensibilité capables de mesurer de très faibles variations des champs magnétiques planétaires. Cette très haute sensibilité est cependant obtenue au prix d’un encombrement et d’une masse (150 g/axe)importants, augmentant d’autant le coût de sa mise en orbite. La recherche systématique de solutions pour les réduire a été menée depuis de nombreuses années, mais on atteint aujourd’hui une limite et aucun progrès significatif n’est plus envisageable sans un changement radical de technologie.

L’utilisation de composants issus de l’électronique de spin permettrait de franchir un cap très important dans la réduction des dimensions et de la masse des capteurs magnétiques vectoriels, pour peu qu’ils atteignent la sensibilité souhaitée.

Notre objectif est de développer un capteur magnétique ultra-sensible qui combinera une architecture innovante et un élément magnétorésistif bas bruit dont le concept est issu d’une découverte faite au laboratoire. Le capteur doit permettre la détection de champs magnétiques de l’ordre de 100 fT/Hz^1/2 à basse fréquence (<10 kHz), soit avec une sensibilité trois ordres de grandeur plus grande que les capteurs magnétorésistifs actuels les plus performants.

Le travail expérimental consistera en la fabrication du dispositif par les techniques de microfabrication et par des mesures fines de bruit électrique ; la composition du dispositif sera optimisée en fonction des résultats obtenus.
Etude des matériaux magnétocaloriques par diffusion inélastique des neutrons

SL-DSM-15-0159

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces

Laboratoire d'accueil :

Service de Physique Statistique, Magnétisme et Supraconductivité (SPSMS)

Laboratoire de Magnétisme et Diffusion Neutronique (MDN)

Grenoble

Contact :

Stéphane RAYMOND

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2015

Contact :

Stéphane RAYMOND

CEA - DSM/INAC/SPSMS/MDN

0438783738

Directeur de thèse :

-

L'effet magnétocalorique est un phénomène thermodynamique qui correspond au changement de température d'un matériau lorsqu'il est soumis à un changement de champ magnétique. Dans certains matériaux, l’effet est fort et cela ouvre la voie à la réfrigération magnétique, potentiellement plus efficace énergétiquement et plus respectueuse de l’environnement que la réfrigération par compression.



Nous proposons dans ce sujet de thèse d'étudier par diffusion inélastique des neutrons les mécanismes microscopiques de l’effet magnétocalorique. Principalement, il s'agit d'étudier les dynamiques de spins et de réseau dans le composé MnFe4Si3, sélectionné comme système magnétocalorique modèle pour ce travail de thèse. Le but est de mettre en avant les paramètres microscopiques qui optimisent l’effet magnétocalorique (couplage magnon-phonon, nature du magnétisme, ’) ; c’est un domaine de recherche inexploré.



Ce sujet est un projet commun entre le Forshungszentrum-Jülich et le CEA-Grenoble qui gèrent conjointement trois instruments de diffusion des neutrons à l’Institut Laue Langevin, Grenoble où la thèse sera effectuée. Ce sujet nécessite un goût pour la physique expérimentale auprès des très grands instruments de recherche et un intérêt pour la simulation numérique.

Etude du transport de charges dans les semiconducteurs organiques et compréhension grâce à la modélisation microscopique

SL-DSM-15-0090

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces

Laboratoire d'accueil :

Structures et Propriétés d'Architectures Moléculaires (SPrAM)

Laboratoire d'Electronique Moléculaire, Organique et Hybride (LEMOH)

Grenoble

Contact :

Jérôme FAURE-VINCENT

David DJURADO

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2015

Contact :

Jérôme FAURE-VINCENT

CEA - DSM/INAC/SPrAM/LEMOH

04 38 78 34 09

Directeur de thèse :

David DJURADO

CNRS - LEMOH/ Laboratoire d'Electronique Moléculaire Organique et Hybride

0438782049

Voir aussi : http://inac.cea.fr/Pisp/david.djurado/

Voir aussi : http://inac.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=429

Ce sujet de thèse s’inscrit dans la thématique des semiconducteurs organiques, désormais largement utilisés dans les dispositifs électroniques pour les cellules photovoltaïques, les diodes électroluminescentes ou les photodétecteurs. Le but de cette thèse est de déterminer et modifier la densité d’états (DOS) dans ces semiconducteurs organiques et de quantifier l’impact de ce paramètre clé sur les propriétés de transport de charges.



Dans ce but, l’étudiant(e) construira une stratégie expérience/simulation afin de déterminer la DOS des matériaux à l’étude. La caractérisation électronique comprend des mesures de mobilité par des techniques de temps de vol (Time of Flight) et courant limité par la charge d'espace (Space Charge Limited Current). La détermination du profil de la densité d’états et de pièges se fera grâce à des mesures de rendement quantique externe. L’accent sera mis sur l’étude de deux polymères : le P3HT (un polymère référence dans le domaine) et le PTB7 (l’un des tous meilleurs polymères du moment pour le rendement des cellules solaires organiques). L’étudiant(e) variera la concentration des pièges par exemple en utilisant de petites molécules donneuses d’électrons telles que le tétrathiafulvalène. La modélisation du transport utilisant la simulation microscopique est faite par la Zurich University of Applied Science avec laquelle nous entretenons une collaboration étroite.



Ce travail expérimental utilisera la plateforme technologique « Hybrid-En », récemment construite et dédiée à l’étude de matériaux et structures hybrides pour l’énergie. Cette plateforme nous permet de préparer, caractériser et encapsuler des dispositifs dans une atmosphère inerte. Tout ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre de projets nationaux et internationaux du laboratoire LEMOH dans la thématique de l’électronique organique et hybride. Le candidat sélectionné rejoindra une équipe multidisciplinaire comprenant des physiciens et des chimistes, acteurs majeurs dans ce domaine du photovoltaïque organique.

Etude à l'échelle atomique de graphène et de matériaux 2D par microscopie électronique avancée

SL-DSM-15-0323

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces

Laboratoire d'accueil :

Service de Physique des Matériaux et Microstructures (SP2M)

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

Grenoble

Contact :

Hanako OKUNO

Pascal POCHET

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2015

Contact :

Hanako OKUNO

CEA - DSM/INAC/SP2M/LEMMA

04 38 78 20 73

Directeur de thèse :

Pascal POCHET

CEA - DSM/INAC/SP2M/L_Sim

04 38 78 28 60

Voir aussi : http://www.minatec.org/

Voir aussi : http://inac.cea.fr/

Le graphène et les matériaux 2D, du fait de leurs propriétés uniques, présentent un fort intérêt pour des applications nano-électroniques et opto-électroniques. La structure atomique de ces matériaux 2D influent fortement sur leurs propriétés. Par exemple, le dopage et la présence des défauts peuvent modifier leur structure électronique. Ainsi l’analyse et la maîtrise de leur structure à l’échelle atomique sont indispensables à la fois pour comprendre la physique fondamentale de ces matériaux et pour les introduire dans de nouveaux dispositifs.

Le sujet proposé consiste à étudier les différents aspects fondamentaux de leur structure à partir des analyses par microscopie électronique en transmission (TEM). La structure des défauts dans le graphène et leur évolution seront étudiés par TEM et comparés aux calculs théoriques. De plus la microscopie en mode balayage couplée à la spectroscopie (STEM/EELS) permettra de visualiser et d’analyser la nature chimique des différents atomes de dopants afin de comprendre leurs interactions avec la surface du graphène.

Au sein de l’institut INAC, le candidat travaillera dans le laboratoire de microscopie (SP2M/LEMMA) avec une forte collaboration avec l’équipe théorique (L_Sim). Il sera amené à développer des techniques et des méthodologies de microscopie adaptées à ces matériaux. Il utilisera la dernière génération de microscopes de la plateforme de nanocaracterisation de Minatec au CEA-Grenoble, en particulier le Titan Ultimate optiquement corrigé. Ainsi cette thèse offre l’opportunité d’étudier la physique fondamentale du graphène et des matériaux 2D avec un des équipements de caractérisation le plus adapté.
Etudes des oscillations non-linéaires d’un système magnétique multicouche couplé pour les applications microondes

SL-DSM-15-0439

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces

Laboratoire d'accueil :

Spintronique et technologie des composants (SPINTEC)

Laboratoire Spintec

Grenoble

Contact :

Olivier KLEIN

Ursula Ebels

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2015

Contact :

Olivier KLEIN

CEA - DSM/INAC/SPINTEC/SPINTEC

0438785802

Directeur de thèse :

Ursula Ebels

CEA - DSM/INAC/SPINTEC/SPINTEC

04 38 53 44

Voir aussi : http://www.spintec.fr/

Un des concepts importants de la spintronique est le transfert d’un moment magnétique, où des électrons de conduction, polarisés en spin, peuvent transférer un moment magnétique à l’aimantation locale d’une couche fine magnétique. Ce transfert de moment magnétique peut induire des oscillations d’aimantation haute fréquence (Gigahertz) et ouvre des nouvelles possibilités pour le développement des oscillateurs hyperfréquence intégrés. SPINTEC développe et étudie l’opération autonome et non-autonome des tels oscillateurs à transfert de spin, d’un point de vue fondamental mais aussi en contexte des applications potentielles. Un point d’intérêt spécifique concerne l’interaction du mode induit par le transfert de spin avec d’autres modes du nanodispositif spintronique pouvant influencer la réponse dynamique et les performances hyper fréquences.

Les dispositifs spintroniques actuels se composent d’un polariseur (afin de polariser en spin le courant) et d’une couche libre (dont l’aimantation oscille suite au courant polarisé). Des structures sont proposées, consistant en une multicouche de plus de deux couches magnétiques séparées par une couche non-magnétique, chaque couche jouant à la fois le rôle d’un polariseur (pour les couches adjacentes) et pouvant être excitée.

Le but de la thèse sera d’étudier les excitations collectives induites par un courant polarisé en spin, afin de mieux comprendre le rôle des interactions par transfert de spin, des interactions dipolaires et des interactions d’échange sur les spectres d’excitations et les performances hyperfréquences.

Le travail de thèse sera essentiellement expérimental utilisant les techniques de mesures hyperfréquences. Par contre, l'analyse des données nécessite de réaliser des simulations numériques. L'étudiant(e) contribuera également à l'élaboration des dispositifs (optimisation dépôts multicouches et nanofabrication).

Hétérostructure de nanofils de nitrures de gallium

SL-DSM-15-0510

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces

Laboratoire d'accueil :

Service de Physique des Matériaux et Microstructures (SP2M)

Laboratoire de Nano Physique des Semi-Conducteurs (NPSC)

Grenoble

Contact :

Christophe DURAND

Joël EYMERY

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2015

Contact :

Christophe DURAND

UJF - NPSC/Laboratoire de Nano Physique des Semi-Conducteurs

04 38 78 19 77

Directeur de thèse :

Joël EYMERY

CEA - DSM/INAC/SP2M/NPSC

04 38 78 30 15

Les objectifs de cette thèse s’articulent autour de la réalisation de deux types d'hétérostructures à base de nitrure de gallium (GaN) qui ont à la fois un fort intérêt fondamental et des domaines d'applications bien identifiés :

(i) l'obtention de boîtes quantiques d'InGaN sous la forme de multicouches sur les flancs de nos fils (éventuellement aussi au sommet) afin de contourner les limitations actuelles des puits quantiques notamment en terme de composition et d'introduction de défauts. Cet axe est complémentaire des études menées jusqu'à présent et s'adresse à l'émission dans le visible pour aller au delà de la couleur bleue. Il permettra aussi d'explorer des thématiques liées aux structures photovoltaïques.

(ii) l'obtention de structures coeur-coquille AlGaN/GaN (2D ou boîtes) sur des fils de faible hauteur. Il s'agit cette fois-ci d'une activité nouvelle dans l'équipe. Les mécanismes de croissance (mobilité des espèces, incorporation, relaxation élastique) seront étudiés pour réaliser les hétérostructures. Une application forte de cette thématique consiste à proposer des émetteurs efficaces de lumière UV.

Pour mener à bien les études de croissance, le candidat utilisera des techniques structurales: la microscopie électronique à balayage avec un rythme hebdomadaire et en transmission en collaboration avec des spécialistes du laboratoire ainsi que des expériences synchrotron de rayons X (propositions aux comités de programme). Des bancs de photo et cathodo-luminescence, directement disponibles dans le laboratoire, seront utilisés par le candidat pour réaliser les mesures optiques.
Influence des couples de spin orbite sur le déplacement des parois de domaine induits par le courant dans des matériaux à aimantation planaire.

SL-DSM-15-0442

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces

Laboratoire d'accueil :

Spintronique et technologie des composants (SPINTEC)

Laboratoire Spintec

Grenoble

Contact :

Ioan Mihai MIRON

Jean-Pierre NOZIERES

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2015

Contact :

Ioan Mihai MIRON

CNRS - INAC/SPINTEC

04 38 78 02 79

Directeur de thèse :

Jean-Pierre NOZIERES

CNRS - SPINTEC/Laboratoire Spintec

04.38.78.31.62

Voir aussi : http://www.spintec.fr

Le contrôle électrique de l' aimantation est essentiel à la diminution en taille des mémoires magnétiques à accès aléatoire (MRAM). Nous avons récemment développé une méthode de retournement de l'aimantation innovante basée sur le transfert de moment angulaire du réseau vers la couche magnétique. Ce retournement de l'aimantation dans des couches magnétiques ultra-fines ne se passe pas par la rotation cohérente de l'aimantation mais en général par la nucléation d'un domaine magnétique suivie par une propagation de la paroi de domaine. Dans ce contexte, la compréhension et le contrôle de la dynamique de la paroi de domaine sont essentiels au développement de nouvelles techniques de retournement.



L'objectif du projet de thèse est d'étudier l'influence des couples de spin orbite sur la propagation induite par courant de parois de domaine dans des matériaux à aimantation planaire.

Dans ce but, nous nano-fabriquerons en salle blanche des échantillons à partir de couches minces de Pt/NiFe. La propagation des parois de domaine sera étudiée par microscopie optique à effet Kerr large champ ainsi que par des mesures de magnéto-transport.

Les équipements nécessaires existent d'ores et déjà à SPINTEC. Le banc de mesure sera adapté pour les spécificités des expériences de déplacement des parois de domaine.
Mobility of CO2 along mineral grain boundaries

SL-DSM-15-0324

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces

Laboratoire d'accueil :

Service de Physique des Matériaux et Microstructures (SP2M)

Laboratoire de Simulation Atomistique (L_Sim)

Grenoble

Contact :

Pascal POCHET

Razvan CARACAS

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2015

Contact :

Pascal POCHET

CEA - DSM/INAC/SP2M/L_Sim

04 38 78 28 60

Directeur de thèse :

Razvan CARACAS

CNRS - Laboratoire de Sciences de la Terre. Ecole Normale Superieure de Lyon

+33 4 72 72 89 67

Voir aussi : http://inac.cea.fr/L_Sim/Qui/PPochet/

Voir aussi : http://inac.cea.fr/L_Sim/

Voir aussi : http://perso.ens-lyon.fr/razvan.caracas/

Despite the numerous IPCC’s and other climate scientists’ warnings, as the human economic activity increases incessantly, so the production of CO2 and other greenhouse gases increases. Efforts to curb their release should be accompanied by efforts to separate and store them in safe places, or even to use them.



In the present project, we want to work on selected materials, which are of direct geological relevance. We apply atomistic simulations in two flavors of the density-functional theory to study the effect of CO2 molecules on the grain boundaries of minerals. We consider two major minerals from typical potential storage and sequestration geological sites ’ quartz, SiO2, and periclase, MgO. Beyond their geological importance, these minerals are archetypes for a wide range of technological materials. We will study the interface reconstruction due to the presence of the CO2 molecules, and the energetics and diffusion of the molecules. We will consider various interface systems. The project involve two groups in Lyon and Grenoble.
Modélisation des dispositifs pour l’électronique de spin : nouvelles mémoires magnétiques à base de réseau de nanofils à section circulaire

SL-DSM-15-0361

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces

Laboratoire d'accueil :

Spintronique et technologie des composants (SPINTEC)

Laboratoire Spintec

Grenoble

Contact :

Daria Gusakova

Jean Christophe TOUSSAINT

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2015

Contact :

Daria Gusakova

CNRS - SPINTEC

0438786568

Directeur de thèse :

Jean Christophe TOUSSAINT

Grenoble INP - Institut Néel / Dept. Nanosciences

04 76 88 79 05

Voir aussi : http://spintec.fr/

La spintronique utilise le spin de l’électron pour interagir avec l’aimantation. Elle permet de créer de nano-composants avec des fonctionnalités nouvelles (tels que les émetteurs radiofréquence pour la téléphonie mobile ou mémoires vives d’ordinateurs). Le développement de dispositifs dans lesquels intervient l’action d’un courant polarisé en spin donne actuellement lieu à un soutien de modélisation important afin d’analyser les résultats expérimentaux et de prédire les nouvelles configurations fonctionnelles. L’expérience antérieure de l’équipe dans le domaine a permis de mettre en ’uvre un nouveau code numérique par éléments finis permettant d’intégrer simultanément les équations de transport polarisé en spin et les équations de micromagnétisme pour les maillages non-réguliers et géométries complexes. Ce nouveau code permet la modélisation de nouveau type de mémoires magnétiques basées sur un réseau de nanofils métalliques à section circulaire.



Dans le cadre de cette thèse, le candidat va être amené à manipuler ce code en passant par la phase de validation vers la modélisation des dispositifs réels qui sont à l’étude à l’Institut Néel à Grenoble. Les outils de modélisation sont développés conjointement entre Spintec et le département Nano de l’Institut Néel.
Modélisation des interactions Coulombiennes dans les nanodispositifs

SL-DSM-15-0086

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces

Laboratoire d'accueil :

Service de Physique des Matériaux et Microstructures (SP2M)

Laboratoire de Simulation Atomistique (L_Sim)

Grenoble

Contact :

Mireille LAVAGNA

Yann Michel NIQUET

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2015

Contact :

Mireille LAVAGNA

CEA - DSM/INAC/SPSMS/GT

04 38 78 36 97

Directeur de thèse :

Yann Michel NIQUET

CEA - DSM/INAC/SP2M/L_Sim

04.38.78.43.22

Voir aussi : http://inac.cea.fr/L_Sim/Qui/YMNiquet/

Voir aussi : http://inac.cea.fr/L_Sim/

Les progrès réalisés dans la nanostructuration du silicium permettent de fabriquer des transistors toujours plus petits et plus complexes. Il est par exemple possible aujourd'hui de graver des nanofils de silicium de 3 à 5 nm de diamètre et d'une dizaine de nanomètres de long, dans lesquels on peut contrôler le nombre de porteurs et le courant grâce au champ électrique appliqué par une "grille" métallique. A cette échelle, la dynamique des porteurs relève de la mécanique quantique, et peut être dominée jusqu'à température ambiante par les interactions électroniques entre les quelques électrons injectés dans le nanofil ("blocage de Coulomb" du courant, ...).



La modélisation avancée devient indispensable pour comprendre la physique de ces dispositifs complexes. A cet effet, le laboratoire L_Sim développe depuis plusieurs années un outil de simulation quantique, TB_Sim, basé sur la méthode des fonctions de Green hors-équilibre. Il a reçu en 2012 le troisième prix au concours Bull-Fourier pour ses performances sur les calculateurs massivement parallèles. Il s'agira, au cours de la thèse, de progresser dans la description des interactions Coulombiennes et de leurs effets sur le transport électronique.



Le candidat devra affiner les modèles existants, contribuer à leur implémentation dans TB_Sim, et les utiliser pour simuler des dispositifs réels. Il aura notamment accès aux mesures effectuées sur des échantillons à l'état de l'art fabriqués au CEA/LETI, dans le cadre d'un grand projet de développement de la nanoélectronique au CEA. L'objectif est double: D'une part, mieux comprendre le potentiel des transistors "ultimes" de prochaine génération, et d'autre part, explorer les propriétés des "atomes artificiels" de silicium dans lesquels charges et spins individuels peuvent être manipulés, pour la réalisation de bits quantiques par exemple.
Propagation de parois magnétiques dans des empilements à aimantation perpendiculaire

SL-DSM-15-0445

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces

Laboratoire d'accueil :

Spintronique et technologie des composants (SPINTEC)

Laboratoire Spintec

Grenoble

Contact :

Ioan Mihai MIRON

Jean-Pierre NOZIERES

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2015

Contact :

Ioan Mihai MIRON

CNRS - INAC/SPINTEC

04 38 78 02 79

Directeur de thèse :

Jean-Pierre NOZIERES

CNRS - SPINTEC/Laboratoire Spintec

04.38.78.31.62

Voir aussi : www.spintec.fr

Manipuler une paroi de domaine magnétique (DW) au moyen d'un courant électrique ouvre la porte à nombre de nouveaux dispositifs mémoire et logique. Malgré les prédictions théoriques très optimistes, ce déplacement contrôlé et reproductible a mis longtemps à être démontré et notamment dans les empilements magnétiques à anisotropie perpendiculaire, dans lesquels il devait être au contraire le plus facile. Le laboratoire SPINTEC a montré que dans des empilements sans symétrie de retournement (SIA) (une couche magnétique en sandwich entre deux couches différentes) tel que le Pt/Co/AlOx, on obtenait un tel déplacement très rapide (400m/s) et sur des distances microscopiques. Cette découverte a généré un très fort engouement et la plupart des groupes de par le monde travaillent maintenant sur ce type de structure. L'explication proposée de ces résultats et récente et met en jeu des couples dit de spin orbite et l'interaction Dzyaloshinskii-Moriya qui modifie la structure interne de la paroi.



L'objectif de la thèse sera l'étude expérimentale de la propagation de DW dans des échantillons à aimantation perpendiculaire dans le but de séparer les différentes contributions à l'oeuvre.



Ces travaux sont liés au projet ERC "Smart DESIGN" qui va démarrer au cours de l'année prochaine.
Régulation dynamique de la division cellulaire par microcavité optique

SL-DSM-15-0040

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces

Laboratoire d'accueil :

Service de Physique des Matériaux et Microstructures (SP2M)

Laboratoire Silicium Nanoélectronique Photonique et Structures (SINAPS)

Grenoble

Contact :

Emmanuel PICARD

David PEYRADE

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2015

Contact :

Emmanuel PICARD

CEA - DSM/INAC/SP2M/SINAPS

04 38 78 90 97

Directeur de thèse :

David PEYRADE

CNRS - LTM

04 38 78 24 53

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 ’uvre 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. Nous avons 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. Nous avons également mis en évidence et quantifié les forces optiques (pression de radiation et gradient) générées par ces microcavités par l'observation du mouvement de particules micrométriques placées en solution à proximité des structures. Plus récemment, nous avons démontré que ces systèmes optofluidiques permettent le piégeage, l’assemblage, la manipulation et le tri de micro-nano objets en suspension.



Dans le cadre de ce sujet de thèse, nous envisageons de franchir une étape supplémentaire en étudiant la division cellulaire en positionnant des particules dans la cellule en s'appuyant sur les compétences du LTM en biotechnologie.



Une première étape sera de faire évoluer les composants fluidiques vers un système ou les cellules peuvent vivre et se développer. Ce nouveau dispositif devra être compatible avec l'expérience actuelle de spectroscopie.

Une seconde étape sera d'évaluer le comportement de différentes bactéries et/ou cellules avec plusieurs types de particules (métalliques, diélectriques).

L'objectif final de cette thèse sera de contrôler dynamiquement le comportement et la division cellulaire.

Le travail sera conduit en synergie entre le laboratoire SiNaPS de l'INAC/SP2M et l’équipe Micronanotechnologies pour la santé du CNRS/LTM sur le campus MINATEC du CEA. L'étudiant utilisera les plateformes de technologie du campus (LETI et PTA).

Des compétences en photoniques et microfabrication seraient appréciées. Une expérience en biotechnologie constituerait un atout supplémentaire.

Theoretical study of graphene-like materials

SL-DSM-15-0321

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces

Laboratoire d'accueil :

Service de Physique des Matériaux et Microstructures (SP2M)

Laboratoire de Simulation Atomistique (L_Sim)

Grenoble

Contact :

Luigi GENOVESE

Pascal POCHET

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2015

Contact :

Luigi GENOVESE

CEA - DSM/INAC/SP2M/L_Sim

04 38 78 07 45

Directeur de thèse :

Pascal POCHET

CEA - DSM/INAC/SP2M/L_Sim

04 38 78 28 60

Voir aussi : http://inac.cea.fr/L_Sim/Qui/PPochet/

Voir aussi : http://inac.cea.fr/L_Sim/

Two-dimensional materials are of significant interest for many applications in nano-science. Graphene is the prototype of this material family. It's potential applications cover the fields of nano-electronics but also the building block as a substrate for self-organization of nano-objects. However the absence of gap in raw graphene limit its potential applications for making transistors logic field effect. Currently its optical and mechanical properties are more highlighted for application in the field of touchscreens. These advances are also based in part on the development of techniques for routine growth of large samples. The path of growth by chemical vapor deposition has shown great potential and already lead to monolayer graphene on square meters. Recently these CVD methods have been used to grow new two-dimensional materials (MoS2, and others). The proposed research is part of a basic research effort with a medium-term goal for the design of alternative sp2-materials. In close collaboration (NEEL and PFNC) with experiments the PhD candidate will apply state of the art simulation techniques in order to guide and/or support the design of these new materials. It includes the use of Density Functional Theory in order to assess stable phases and their properties. Kinetics will be also considered using ab-intio based Potential Energy Surface methodologies as well as Kinetic Monte Carlo in collaboration with University of Montreal. The guideline of our approach and further references can be found here: http://inac.cea.fr/L_Sim/Highlight-Sp2.en.html



The attendee will have the possibility to develop experience in ab initio simulations on massive parallel supercomputers, which is a powerful investigation tool widely used both for basic or applied research in the field of condensed matter.

 

Retour en haut