Quantip
Région Ile de France
07/05/2026

Actualités > Emploi > Offre d'emploi permanent
Ingénieur en recherche/développement, intégration et pilotage de plateforme optique de test de composants pour capteurs quantiques et métrologie de champs de radiofréquence

Laboratoire : LuMIn
Lieu : 4 avenue des sciences, Gif-sur-Yvette
Offre

Les Missions

Développement de systèmes lasers et optiques et pilotage d’une plateforme de test pour capteurs quantiques pour la métrologie des champs radiofrequence

  • Piloter une plateforme optique de test de composants pour capteurs quantiques de champs radiofréquence
  • Développer, simuler et optimiser les éléments de la plateforme de test (lasers, asservissements, détections, cellules atomiques, modulateurs, circuits RF, etc.) des composants
  • Gérer les collaborations externes afin de donner accès aux moyens de la plateforme à la communauté de développeurs et utilisateurs des capteurs quantiques de champs radiofréquence
  • Participer et s¿investir dans l’organisation et la vie du laboratoire d’accueil : organisation et participation aux événements scientifiques (ex : séminaires, journées prospectives), participation au sein des diverses instances du laboratoire (ex : conseil de laboratoire, groupes de travail thématiques), participation aux initiatives de communication sur le laboratoire.
  • Conduire une négociation avec un fournisseur
  • Gérer un budget
  • Assurer une veille scientifique et technologique

Profil

Connaissances :

  • Technologie des lasers et asservissements pour la métrologie
  • Composants de la photonique
  • Electronique numérique et/ou analogique
  • Simulations de type éléments finis pour les champs électromagnétiques radiofréquences

Compétences opérationnelles :

  • Conjuguer un ensemble d’éléments de différents domaines technologiques (optique, lasers, électronique, acquisition de données, radiofréquences)
  • Piloter un projet dans un contexte national ou international et en partenariat avec des industriels.
  • Utiliser les logiciels spécifiques au domaine (Python, Matlab, High-frequency structure simulator, bibliothèque Alkali Rydberg Calculator)
  • Participer à l’encadrement des jeunes chercheurs et chercheuses
  • Animer une réunion
  • Appliquer les règles d’hygiène et de sécurité
  • Appliquer la réglementation des marchés publics
  • Gestion de projets
  • Anglais niveau B2

Savoir-être :

  • Capacité à travailler en équipe
  • Sens de l’organisation
  • Rigueur

Contexte

Le laboratoire Lumière, Matière et Interfaces est une unité mixte du CNRS (UMR 9024), de l’ENS Paris-Saclay, de l’Université Paris-Saclay et de CentraleSupélec, située sur le plateau de Saclay (Orsay et Gif-sur-Yvette). Il comprend environ 30 chercheurs/chercheuses et enseignants-chercheurs/enseignantes-chercheuses permanents, une dizaine de personnels techniques et administratifs et environ 40 doctorants/doctorantes et chercheurs/chercheuses non permanents. Le laboratoire est spécialisé dans la photonique appliquée à différents domaines de la physique, des sciences de l’ingénieur, des matériaux, de la biologie et des technologies quantiques. L’ingénieur·e sera membre du service technique du laboratoire placé directement sous la responsabilité du directeur d’unité. Il/elle travaillera essentiellement sur la plateforme de développement de capteurs quantiques de champs radiofréquence située au bâtiment 505 de l’UFR des Sciences d’Orsay, en collaboration avec deux chercheurs permanents de LuMIn, des post-doctorants, des techniciens (mécanique, lasers, électronique), des ingénieurs et des doctorants de LuMIn ainsi que des laboratoires et industriels partenaires, français et étrangers, afin de mettre les moyens de la plateforme à disposition de la communauté et de participer aux développements technologiques des capteurs quantiques de champs de radiofréquence.

25/03/2026

Actualités > Emploi > Offre de stage
Propriétés vibrationnelles d’un cryostat à tube d’impulsion pour la métrologie quantique

Laboratoire : Laboratoire Temps-Espace
Lieu : Observatoire de Paris
Référent : Bess Fang-Sortais
Offre

Contexte

La métrologie du temps et des fréquences est aujourd’hui l’un des domaines les plus fructueux de la mesure de haute précision. Les étalons de fréquence micro-ondes atteignent désormais des exactitudes en fréquence relative de l’ordre de 10-16, assurant une grande variété d’applications allant de la mesure du temps (réalisation de la seconde SI, du temps atomique international, navigation par satellites, etc…) aux expériences de recherche fondamentale les plus exigeantes (mesure de la dérive des constantes fondamentales, tests de relativité, détection des ondes gravitationnelles, …). L’un des éléments clés d’une horloge atomique optique est une source laser ultra stable en fréquence, qui permet de déterminer avec précision la fréquence de la transition atomique. Alors que les cavités Fabry Perot à haute finesse dans la configuration standard, acceptables pour de nombreuses applications, offrent une assez bonne instabilité de fréquence fractionnelle à quelques 10-16 entre 0,1 s et 10 s de temps de moyennage à leur limite de bruit brownien, d’autres améliorations sont nécessaires pour répondre aux exigences strictes du bruit de projection quantique dans les horloges à réseau optique, qui devrait atteindre 10-17 ou moins à 1 s. Parmi les différentes méthodes étudiées, les cryostats à tube pulsé à faible vibration sont devenus une technologie clé, permettant de refroidir les cavités de silicium monocristallin et les cristaux dopés aux ions de terres rares aux températures de travail souhaitées, allant de 124 K à 100 mK. Alors que le choix des cryostats secs tout électriques est motivé par la possibilité d’un fonctionnement continu sans recharge périodique de cryogène, les vibrations générées par le tube à impulsions doivent être correctement gérées.

Projet

Divers moyens expérimentaux ont été mis au point dans la communauté de la métrologie temps-fréquence pour quantifier le niveau de vibration des cryostats, en utilisant des capteurs mécaniques commerciaux (accéléromètres et sismomètres), en mesurant l’accélération ou la vitesse dans le référentiel inertiel, et en utilisant des interféromètres optiques pour mesurer la position par rapport à un plan de référence. Cependant, la plupart des capteurs mécaniques sont incompatibles avec la cryogénie, ce qui limite les informations accessibles. L’interféromètre optique, quant à lui, donne directement l’information à la position de l’échantillon par rapport à un plan de référence, mais il est difficile d’accéder à l’information aux positions intermédiaires qui ne sont souvent pas équipées d’accès optique, ni désintriquer l’information dans un référentiel inertiel.

Une possibilité de compléter cet effort de caractérisation des propriétés vibratoires d’un objet dans un cryostat est de simuler numériquement les propriétés mécaniques du cryostat, en utilisant une approche par étapes. La fonction de transfert mécanique peut être obtenue par des simulations par éléments finis une fois que l’architecture et les propriétés des matériaux sont connues. Étant donné qu’il existe différentes étapes d’isolation thermique, qui sont essentielles au fonctionnement normal du cryostat, il est naturel de décomposer la fonction de transfert mécanique globale en fonction de chaque étape l’isolation thermique, ce qui réduit la complexité de la simulation.

L’objectif de ce stage est double. Le candidat devra d’abord identifier les outils numériques appropriés et effectuer des simulations des différentes étapes de l’isolation thermique afin d’évaluer leur fonction de transfert mécanique. Il est également nécessaire d’identifier les résonances potentielles dans la bande de fréquence pertinente qui peuvent avoir un impact important sur l’expérience de spectroscopie finale. Il/elle comparera ensuite avec les mesures existantes et effectuera éventuellement de nouvelles mesures à des positions critiques pour alimenter le processus de comparaison. Des améliorations structurelles pourraient être identifiées afin de réduire le niveau de vibration du porte-échantillon.

Scope

Le candidat.e retenu.e mènera les activités décrites ci-dessus, tout en interagissant avec le reste de l’équipe travaillant sur l’expérience de la spectroscopie des terres rares pour la stabilisation de la fréquence des lasers. Le stage durera 2 mois ou plus (durée négociable). La date de début est flexible.

Le candidat.e

Sérieux, motivé et professionnel, avec une formation en ingénierie mécanique. Une certaine expérience de l’analyse des vibrations et de l’analyse thermique est utile, mais n’est pas indispensable. Compte tenu de la nature collaborative et du contexte international de l’ensemble du projet de recherche, la communication en anglais doit être pratiquée.

Candidature

Les candidat.e.s intéressé.e.s doivent envoyer un CV et une lettre de motivation à Dr. Bess Fang-Sortais :
bess.fang@obspm.fr . Des entretiens seront organisés une fois que les documents auront été examinés.

24/03/2026

Actualités > Emploi > Offre de stage
Spectroscopie avancée de cristaux dopés thulium pour le traitement analogique de signaux large bande

Laboratoire : Institut Langevin
Lieu : 1 rue Jussieu, Paris
Référent : Anne Louchet-Chauvet
Offre

Contexte

L’Institut Langevin développe des applications avancées en traitement analogique de signaux large bande, exploitant l’interaction lumière-matière dans des cristaux dopés aux ions thulium (Tm3+). Ces cristaux refroidis à basse température (autour de 3K) doivent répondre à un cahier des charges contraignant, dans lequel la finesse des raies optiques, la durée de vie des populations, et la décohérence induite par l’excitation des ions eux-mêmes doivent rester dans des marges bien précises.

Jusqu’à présent, le YAG (Y₃Al₅O₁₂) a été la matrice hôte privilégiée, permettant notamment le développemen d’un démonstrateur industriel en partenariat avec Thales Research & Technology. Cependant, les limites des solutions cryogéniques commerciales (vibrations, puissance de refroidissement) dégradent les propriétés nominales des cristaux, en particulier lors de la préparation massive des ions. Cela impacte directement l’efficacité et la dynamique des processus de traitement du signal.

Objectif

L’objectif de ce stage est d’explorer de nouvelles matrices cristallines (ex. : YGG, cristaux co-dopés, cristaux moléculaires, guides d’ondes) pour identifier des alternatives au YAG, capables par exemple de :

  • Augmenter la durée de vie des populations à température donnée (réduction de la puissance laser requise entrainant une charge thermique réduite),
  • Atténuer la propagation des vibrations (matériaux plus « mous », permettant une isolation vibrationnelle améliorée),
  • Guider la lumière de manière à rallonger efficacement le trajet optique dans l’échantillon, tout en conservant une interaction lumière-matière optimale. Cette approche permettrait de travailler à des concentrations ioniques plus faibles, limitant ainsi la décohérence induite par l’excitation.

Le·la stagiaire réalisera au laboratoire des mesures spectroscopiques poussées (écho de photon, spectral holeburning, etc). Ces techniques permettront de caractériser finement les propriétés des cristaux : absorption optique, durée de vie des populations, ainsi que les mécanismes de décohérence, en utilisant des techniques d’optique expérimentale (lasers accordables, détecteurs ultrasensibles, cryogénie de laboratoire).

Profil

Ce stage convient particulièrement aux étudiant(e)s souhaitant acquérir des compétences pratiques en optique expérimentale et en spectroscopie avancée, dans un cadre à la fois fondamental et appliqué. Les applications visées, comme les mémoires quantiques ou les processeurs atomiques large bande, offrent un contexte stimulant et concret. En participant activement à ces mesures, le·la stagiaire bénéficiera d’une expérience formatrice et polyvalente, au cœur d’un projet de recherche dynamique mené en collaboration avec un partenaire industriel.

Profil recherché : étudiant·e en M1 ou M2, ou école d’ingénieur avec une spécialisation en optique, ou physique. Une appétence pour le travail expérimental est essentielle. Des connaissances en laser et/ou en interaction lumière matière seront appréciées pour aborder sereinement les défis techniques du projet.

CONTACT : anne.louchet-chauvet@espci.fr

03/03/2026

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Ingénieur de recherche spécialisé en nano et macro-fabrication

Laboratoire : Laboratoire Kastler Brossel
Lieu : Jussieu, Paris 5e
Salaire : 3237€
Offre

Les missions

Le Laboratoire Kastler Brossel souhaite recruter un ingénieur de recherche spécialisé en nano et micro-fabrication afin de mener des projets de conception, de fabrication et de caractérisation de dispositifs originaux à l’échelle micro- et nanométrique. Travaillant en étroite collaboration avec plusieurs équipes du laboratoire et en coordination avec les différentes salles blanches de la région parisienne auxquelles le laboratoire a couramment accès, l’ingénieur jouera un rôle central dans le développement de procédés adaptés aux besoins scientifiques, dans la structuration des savoir-faire et dans la montée en compétence du laboratoire dans le domaine des technologies quantiques.

Activité

L’ingénieur rejoindra un environnement de recherche de très haut niveau au sein de l’axe « Information et Optique Quantiques » du laboratoire et interviendra sur toutes les étapes de développement de dispositifs expérimentaux, depuis la conception jusqu’à la mise en œuvre en salle blanche.

  • Concevoir, fabriquer et caractériser des dispositifs complexes basés sur des procédés de nano ou micro-fabrication en salle blanche ; développer de nouveaux dispositifs, depuis le substrat jusqu’au packaging complet.
  • Étudier les besoins scientifiques, proposer des solutions et développer de nouveaux procédés de fabrication et de caractérisation.
  • Négocier le cahier des charges fonctionnelles et rédiger le cahier des charges techniques.
  • Organiser le suivi de la réalisation, valider et qualifier le dispositif à ses différentes étapes.
  • Gérer l’ensemble des ressources techniques et financières allouées aux projets, y compris les commandes et la conservation des consommables.
  • Assurer l’accès et la coordination avec les salles blanches de Paris et de la région parisienne ; assurer le contact avec les différents responsables des salles blanches.
  • Se tenir informé et se former si besoin sur les équipements utilisés en salle blanche.
  • Assurer une veille technologique ; maintenir et enrichir les logiciels maison de conception/simulation.
  • Présenter, diffuser et valoriser les réalisations.
  • Participer aux projets de valorisation impliquant des nano ou micro-fabrications.
  • Conseiller, former et informer les chercheurs travaillant en salle blanche sur les principes et la mise en œuvre des procédés de fabrication et de caractérisation ; assurer la sécurité et le respect de méthodes scientifiques rigoureuses.

Profil

Compétences:

  • Techniques dans le domaine de la nano et micro-fabrication : lithographie laser et électronique (20 keV et 100 keV), gravure plasma (RIE, ICP-RIE), FIB… (connaissances approfondies).
  • Techniques et sciences de l’ingénieur (optique, micro-ondes, électronique, programmation, mécanique, chimie) (connaissances générales).
  • Physique générale et du domaine concerné (rayonnements, matière, thermodynamique…) (connaissance générale).
  • Environnement et réseaux professionnels (connaissance générale).
  • Techniques de présentation écrite et orale.
  • Langue anglaise : B1 à B2 (cadre européen commun de référence pour les langues).

Savoir-faire:

  • Conjuguer un ensemble d’éléments de différents domaines technologiques.
  • Piloter un projet.
  • Utiliser les logiciels spécifiques au domaine.
  • Animer une réunion.
  • Conduire une négociation.
  • Appliquer les procédures d’assurance qualité.
  • Appliquer les règles d’hygiène et de sécurité.
  • Gérer un budget.
  • Appliquer la réglementation des marchés publics.
  • Assurer une veille technologique.

Environnement de travail

Le Laboratoire Kastler Brossel (LKB) est une unité mixte de recherche du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), de l’École Normale Supérieure (ENS), de Sorbonne Université (SU) et du Collège de France. De réputation internationale dans le domaine de la physique quantique, il est composé de 11 équipes de recherche et de plusieurs services administratifs et techniques, impliquant près de 200 personnes. Le laboratoire est réparti sur 3 sites à Paris (ENS, SU et Collège de France), mais le poste sera localisé sur le site de Sorbonne Université (SU).
Le poste s’inscrit dans l’axe de recherche « Information et Optique Quantiques », qui regroupe plusieurs équipes développant des dispositifs expérimentaux originaux nécessitant des procédés de micro et nanofabrication avancés. Ces dispositifs incluent notamment des circuits supraconducteurs, des résonateurs optomécaniques, des nanoguides optiques et des structures photoniques hybrides.

L’ingénieur recruté jouera un rôle central dans la structuration de cette activité transversale au sein du laboratoire. Il ou elle assurera la coordination technique avec les différentes salles blanches de la région parisienne (principalement ENS, INSP, Paris Cité, mais aussi Collège de France, CEA, LPS Orsay…), participera à la mutualisation et à la documentation des procédés, contribuera à la formation des utilisateurs, et garantira la continuité des savoir-faire entre générations de doctorants et post-doctorants.

Le poste s’inscrit ainsi dans une dynamique de montée en compétence du LKB en matière de fabrication, déjà soutenue par des investissements importants dans les équipements mutualisés, et permettra au laboratoire d’être pleinement acteur des évolutions en cours dans le domaine des technologies quantiques.

23/02/2026

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Ingénierie des circuits et caractérisation thermodynamique des états quantiques corrélés

Laboratoire : C2N
Lieu : 10 Bd Thomas Gobert, Palaiseau
Référent : Frédéric Pierre
Offre

Stage

L’étudiant se familiarisera avec diverses techniques de mesure ultrasensibles (conductance et fluctuations électriques, sondes thermodynamiques, y compris l’entropie), les techniques cryogéniques pour les températures de l’ordre du millikelvin, la nanofabrication par faisceau électronique dans les installations exceptionnelles du C2N et la mécanique quantique avancée. Le travail de l’étudiant englobera tous les aspects du projet, y compris le travail théorique d’analyse et de modélisation.

16/02/2026

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Superpositions quantiques de graphes et évolutions unitaires causales

Laboratoire : Inria Saclay
Lieu : Gif-sur-Yvette
Référent : Pablo Arrighi : pablo.arrighi@inria.fr
Offre

Contexte

En informatique classique, de nombreux systèmes composites sont modélisés par des réseaux dynamiques, par exemple les processus informatiques, les neurones, les agents biochimiques, les systèmes de particules, les agents de marché et les utilisateurs de réseaux sociaux. En effet, ces systèmes, par exemple les agents des réseaux sociaux, ont la capacité de se multiplier, de disparaître, de se connecter et de se déconnecter. Alors que la théorie quantique standard se concentre sur la quantification des systèmes individuels au sein des réseaux, une théorie des réseaux quantiques récemment développée cherche à quantifier toutes les caractéristiques des réseaux dynamiques, y compris leur connectivité et leur population.

Résumé

L’étudiant(e) de Master 2 mènera des recherches théoriques sur les superpositions quantiques de graphes, et les opérateurs unitaires causaux qui font évoluer de telles superpositions sans que l’information n’aille trop vite ; c’est-à-dire en respectant la distance de graphe.  

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05/02/2026

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Introduction à la caractérisation optique des nanodiamants quantiques

Laboratoire : Institut de Recherche de Chimie Paris
Lieu : Chimie ParisTech, CNRS, PSL Université, Paris 5è
Référent : Mary De Feudis; mary.de-feudis@cyu.fr
Offre

Contexte scientifique

Ce stage de courte durée a pour objectif d’initier l’étudiant au domaine des nanodiamants quantiques et aux principales techniques de caractérisation optique utilisées en physique et en science des matériaux. Il s’inscrit dans le cadre du projet NanoG4V (PI M. De Feudis), financé par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR), qui vise à produire une nouvelle génération de nanodiamants de haute qualité et de qualité quantique pour un large éventail d’applications, telles que la détection en conditions extrêmes, la thermométrie à l’échelle nanométrique et l’imagerie bicolore de cellules vivantes. L’étudiant rejoindra le groupe CQSD de l’équipe MPOE à l’Institut IRCP.

Le stage

L’étudiant sera formé à l’étude d’échantillons de nanodiamants à l’aide de la spectroscopie Raman et de la photoluminescence (PL) à température ambiante, en utilisant différentes longueurs d’onde laser (vert, rouge, bleu). Les mesures permettront d’identifier les phases diamant et graphite, ainsi que différents centres de couleur, tels que les centres de vacance de silicium (SiV) et de vacance d’azote (NV), et de comprendre leurs signatures spectroscopiques. Le stage comprendra une forte composante expérimentale : préparation et manipulation d’échantillons, utilisation pratique d’un spectromètre Raman/PL (logiciel Renishaw), compréhension du fonctionnement général de l’instrumentation et de ses composants électroniques. Une attention particulière sera accordée au traitement et à l’analyse des données. L’étudiant apprendra à exploiter les résultats expérimentaux à l’aide de logiciels scientifiques (Origin, etc.) afin de produire des graphiques de haute qualité, d’effectuer des procédures d’ajustement mathématique et de générer des représentations en 3D. Une introduction à la structuration des données et à la compatibilité entre différents formats de fichiers (par exemple entre Python et Origin) sera également fournie. Le stage sera supervisé par le professeur associé Mary De Feudis (chef de projet) et un doctorant, dans un environnement de recherche international actif et stimulant.

Perspectives

Pour les étudiants intéressés, ce stage peut déboucher sur des stages de niveau supérieur, notamment le traitement des données obtenues au synchrotron SOLEIL (tomographie, radiographie, diffraction des rayons X).

03/02/2026

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Réponse électro-optique dans desfilms minces ferroélectriques polarisés dans le plan et stratifiés

Laboratoire : Laboratoire Albert Fert
Lieu : 1 avenue Augustin-Fresnel, 91767 Palaiseau, France
Référent : Elzbieta Gradauskaite, elzbieta.gradauskaite@cnrs-thales.fr
Offre

Contexte scientifique

Les oxydes Carpy-Galy stratifiés (formule générale AₙBₙO₃ₙ₊₂, par exemple La₂Ti₂O₇) sont une famille polyvalente de matériaux ferroélectriques composés de blocs de pérovskite séparés par des plans d’oxygène supplémentaires. Leur polarisation uniaxiale dans le plan, résultant de rotations coopératives des octaèdres d’oxygène, les rend fondamentalement différents des pérovskites ferroélectriques conventionnelles et potentiellement intéressants pour des applications électro-optiques (par exemple, les circuits intégrés photoniques). Dans notre laboratoire, grâce à l’épitaxie, nous avons stabilisé des
films minces monocristallins de haute qualité de ces composés, avec une augmentation de près de quatre fois de la polarisation ferroélectrique [1]. Cela ouvre la voie à l’étude de leurs propriétés électro-optiques, en particulier l’effet Pockels, qui décrit la modulation linéaire de l’indice de réfraction d’un matériau sous l’effet d’un champ électrique appliqué. L’étude de cet effet dans les ferroélectriques stratifiés permettra de mieux comprendre comment leur polarisation uniaxiale dans le plan influence les coefficients électro-optiques, et ainsi d’évaluer leur potentiel pour des modulateurs électro-optiques compacts sur puce [2].

Stage

Au cours du stage, l’étudiant apprendra les bases de la caractérisation structurelle des couches minces (diffraction des rayons X, microscopie à force atomique) afin de déterminer l’orientation et la qualité des films ; il effectuera des mesures ellipsométriques pour extraire les indices de réfraction et évaluer la biréfringence du matériau ; il mettre en place et effectuer des mesures de coefficients électro-optiques
à l’aide d’un laser, d’un compensateur Soleil-Babinet, d’un polariseur et d’une photodiode combinés à un amplificateur à verrouillage [3] afin de quantifier les coefficients électro-optiques effectifs ; comparer les résultats avec les prédictions théoriques / les matériaux ferroélectriques canoniques et découvrir comment la structure stratifiée anisotrope et la polarisation uniaxiale dans le plan de polarisation affectent les propriétés électro-optiques. Le projet se concentrera principalement sur la caractérisation optique des couches minces et l’interprétation des données, avec une brève introduction aux propriétés des matériaux. Des connaissances en mesures optiques (ellipsométrie, biréfringence, etc.) sont un plus.

  1. Gradauskaite, E. et al. Adv. Mater. 37 (12), 2416963 (2025).
  2. Abel, S. et al. Nat. Mater. 18, 42 (2019).
  3. Sando, D. et al. Phys. Rev. B 89, 195106 (2014).

Environnement de travail

Vous travaillerez sous la supervision de : Elzbieta Gradauskaite (elzbieta.gradauskaite@cnrs-thales.fr , CNRS), Manuel Bibes (CNRS), Jérôme Bourderionnet (Thales), Gilles Feugnet (Thales).

03/02/2026

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Ingénierie dynamique de la déformation de la transition métal-isolantdans les nickelates pour des applications thermo-optiques

Laboratoire : Laboratoire Albert Fert
Lieu : 1 avenue Augustin-Fresnel, 91767 Palaiseau, France
Référent : Lucia Iglesias, lucia.iglesias@cnrs-thales.fr
Offre

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.

03/02/2026

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Films minces ferroélectriques-métalliques BaTiO₃ développéspar MBE hybride pour dispositifs à effet de champ non volatils

Laboratoire : Laboratoire Albert Fert - Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies
Lieu : 1 avenue Augustin-Fresnel, 91767 Palaiseau, France
Référent : Manuel BIBES, manuel.bibes@cnrs-thales.fr
Offre

Contexte

Les ferroélectriques sont des matériaux polaires dont la polarisation commutable peut être utilisée pour stocker des informations non volatiles. Parmi eux, le BaTiO₃ (BTO) se distingue par sa commutation à basse tension et sa grande endurance sous forme de film mince. Il est remarquable que le BTO puisse également devenir conducteur lorsqu’il est dopé avec des électrons, ce qui conduit à une coexistence rare entre ferroélectricité et métallicité. Cette combinaison non conventionnelle soulève des questions clés : comment les distorsions structurelles, la densité des porteurs et le blindage électrostatique interagissent-ils à l’échelle nanométrique ? Comment cet équilibre évolue-t-il avec l’épaisseur du film, le niveau de dopage ou la contrainte épitaxiale ? Au-delà de l’intérêt fondamental, la création d’un canal conducteur 2D – soit un gaz d’électrons bidimensionnel (2DEG), soit un métal polaire légèrement dopé – au sein de la même matrice ferroélectrique offre une nouvelle voie pour atténuer les défauts d’interface qui limitent les
performances des transistors à effet de champ ferroélectriques (FeFET).

Le stage

L’objectif du stage est de développer des films épitaxiaux de BaTiO3 par épitaxie par faisceau moléculaire hybride (MBE), une technique permettant un contrôle à l’échelle atomique et une qualité optimale des matériaux. Le stagiaire devra :

  • Apprendre et aider à l’utilisation du système MBE hybride pour déposer des électrodes inférieures en BTO et SrRuO3 ;
  • Caractériser les films à l’aide de la diffraction des rayons X, de la microscopie à force atomique, de la microscopie à force piézoélectrique et de mesures électriques ;
  • Générer et étudier des couches conductrices ultrafines dans le BTO, soit par dopage contrôlé au La, soit en induisant un 2DEG à la surface ;
  • Fabriquer des condensateurs SRO/BTO/SRO et mesurer les propriétés ferroélectriques (tension de commutation, endurance, rétention) ;
  • Utiliser des couches conductrices de BTO comme canaux pour les FeFET et analyser leurs caractéristiques de transport.

Ce stage permettra d’acquérir une solide expérience pratique dans le domaine de la croissance des couches minces, de la caractérisation avancée et de la physique des dispositifs . En fonction des progrès réalisés, il pourra déboucher sur une thèse de doctorat axée sur la physique et les applications des oxydes métalliques ferroélectriques.

Environnement de travail

Vous travaillerez au C2N avec Thomas Maroutian pour la croissance des films, et au Laboratoire Albert Fert avec Manuel Bibes pour la caractérisation ferroélectrique et les études de dispositifs.