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• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
SL-DRF-24-0246
Direction
DRF
Description du sujet de thèse
Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèse
Dynamique attoseconde d’électrons et de spin dans les matériaux magnétiques 2D et 3D
Contrat
Thèse
Description de l'offre
La science attoseconde s’intéresse aux dynamiques de la matière aux temps ultimes, grâce à des impulsions de lumière de durée attoseconde (10-18 s). Notre laboratoire a été un pionnier dans le développement et l’utilisation de ces impulsions pour l’étude de la matière. En particulier, nous opérons plusieurs plateformes dédiées à la spectroscopie attoseconde des solides.
Pendant ce projet de doctorat, nous développerons de nouvelles expériences attosecondes visant à élucider la dynamique d'un des degrés de liberté les plus importants et les plus intrigants des solides : les spins de leurs électrons. Cette quantité est responsable des propriétés magnétiques des matériaux, avec des applications allant des dispositifs de stockage de données aux composants spintroniques. En général, les dispositifs actuels utilisent des courants électriques pour transmettre et manipuler l'information.
Ici, nous visons à répondre à une question simple en apparence : pouvons-nous utiliser un champ laser, au lieu d'un courant, pour contrôler les spins électroniques d'un solide ? Répondre à cette question nécessite tout d'abord des investigations intrinsèquement fondamentales, en plus d’avoir le potentiel concret d'opérations beaucoup plus rapides. En effet, la réponse des matériaux magnétiques aux fréquences optiques (à des temps inférieurs à 10 fs) est presque totalement inconnue à ce jour. Nous proposons de résoudre ce problème en effectuant des expériences qui combinent sensibilité aux spins et résolution attoseconde pour la première fois. En façonnant soigneusement des impulsions attosecondes et en utilisant des schémas de détection de pointe, nous viserons à établir une technique appelée dichroïsme magnétique attoseconde, qui révélera la réponse des spins des matériaux à l'échelle temporelle du champ électrique de la lumière. Nous nous concentrerons d'abord sur des systèmes ferromagnétiques et antiferromagnétiques tridimensionnels simples, avant de nous tourner vers leurs homologues bidimensionnels. En effet, dans les matériaux dits 2D, on peut s’attendre à des interactions lumière-spin magnifiées, voir fondamentalement nouvelles. En comprenant comment la lumière interagit avec les spins électroniques en 2D, nous fournirons des éléments essentiels à l’intégration des futurs composants spintroniques de basse dimensionnalité.
L'étudiant acquerra des connaissances pratiques en optique ultra-rapide expérimentale et en spectroscopie résolue dans le temps de la matière condensée, en particulier des matériaux magnétiques. Il/elle deviendra un expert en physique et technologie attoseconde, tout en acquérant des compétences précieuses en acquisition et analyse de données complexes.
Université / école doctorale
Ondes et Matière (EDOM)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
M2 de physique/Diplôme d'ingénieur avec de bonnes connaissances en optique et/ou matière condensée
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2024
Personne à contacter par le candidat
GENEAUX Romain romain.geneaux@cea.fr
CEA
DRF/IRAMIS/LIDyL/DICO
Orme des Merisiers - Bâtiment 701 Pc 19
CEA Saclay
91191 Gif-Sur-Yvette, FRANCE
0169087886
Tuteur / Responsable de thèse
GENEAUX Romain romain.geneaux@cea.fr
CEA
DRF/IRAMIS/LIDyL/DICO
Orme des Merisiers - Bâtiment 701 Pc 19
CEA Saclay
91191 Gif-Sur-Yvette, FRANCE
0169087886
En savoir plus
https://iramis.cea.fr/Pisp/romain.geneaux/
https://iramis.cea.fr/LIDYL/DICO/