Lieu : 1 avenue Augustin-Fresnel, 91767 Palaiseau, France
Référent : Lucia Iglesias, lucia.iglesias@cnrs-thales.fr
Contexte scientifique
Les nickelates de pérovskite de terres rares (RNiO₃, où R est un élément de terre rare) sont des oxydes corrélés qui présentent des transitions métal-isolant (MIT) nettes et ajustables. Leurs propriétés électroniques sont très sensibles aux distorsions et aux contraintes du réseau cristallin (figure 1), ce qui en fait d’excellents systèmes modèles pour étudier le couplage structure-propriété dans les matériaux quantiques. Notre groupe a démontré que la MIT dans les films minces de nickelate peut être déplacée vers la température ambiante en mélangeant Sm et Nd dans des proportions contrôlées, ouvrant ainsi des possibilités d’applications orientées vers les dispositifs. S’appuyant sur ces progrès, le projet proposé vise à obtenir un contrôle actif et réversible de la transition grâce à l’ingénierie des contraintes. Des films épitaxiaux seront développés sur des substrats piézoélectriques (BaTiO₃ ou PMN-PT), où une tension de grille appliquée module dynamiquement la contrainte biaxiale et, par conséquent, la MIT. Le réglage résultant de la contrainte sera exploré à travers des mesures de transport et optiques infrarouges afin de réaliser des propriétés dynamiquement réglables pertinentes pour les applications thermo-optiques.
Stage
L’étudiant développera et optimisera des films minces de nickelatesthin de compositions sélectionnées à l’aide de la technique de dépôt par laser pulsé (PLD) sur des substrats piézoélectriques. Il/elle effectuera également une caractérisation structurelle complète des films minces par réflectivité des rayons X (XRR), diffraction des rayons X (XRD), (RSM) et la microscopie à force atomique (AFM). Les mesures de résistivité en fonction de la température et de la tension de grille détermineront l’influence de la contrainte sur la transition métal-isolant, tandis que la caractérisation optique, y compris la réflectance thermique, les mesures d’émissivité et l’ellipsométrie, évaluera le comportement infrarouge dépendant de la contrainte. Une expérience dans les techniques de transport électrique et de caractérisation optique sera considérée comme un atout, tout comme de solides compétences expérimentales, des capacités d’analyse des données et la capacité à travailler efficacement dans un environnement interdisciplinaire faisant le lien entre la recherche universitaire et l’innovation industrielle.
Environnement de travail
Vous travaillerez sous la supervision de Lucia Iglesias (CNRS) et Julian Peiro (Thales) au Laboratoire Albert Fert situé dans le bâtiment Recherche et Technologie de Thales sur le campus Paris-Saclay.