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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-19-0384

DOMAINE DE RECHERCHE
Physique du solide, surfaces et interfaces / Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
INTITULÉ DU SUJET Français English

Contrôle électromécanique de parois de domaines topologiques en surface

RÉSUMÉ DU SUJET

Dans les matériaux ferroélectriques ou ferroélastiques, des domaines se forment pour minimiser les contributions électrostatiques et mécaniques à l’énergie libre du système, séparés par des parois de domaines (DWs). DWs rompt la symétrie et démontre des propriétés «étonnantes et très différentes par rapport aux matériaux de volume, dont la conductivité, la supraconductivité et la polarité. En conséquence, elles pourraient constituer un nouveau paradigme pour la nanoélectronique dans lequel la paroi devient l’élément actif du dispositif. Une structure polaire ou conductrice bidimensionnelle et commutable dans un milieu diélectrique ouvrirait une voie vers le stockage d’information à très haute densité et à basse consommation d’énergie. La thèse s’adressera aux parois entre domaines ferroélastiques et ferroélectriques.

Des monocristaux massifs ferroélectriques (BaTiO3), ferroélastiques (CaTiO3) et des films épitaxie ales (BaTiO3, PbTiO3 et CaTiO3) seront étudiés. La microscopie à électrons à basse énergie ou en photoémission sera utilisée pour imager la topographie électrique, la chimie locale et la structure électronique des parois de domaines. Des dispositifs pour l’imagerie des parois en fonction du stress mécanique ou champ électrique seront employés pour des expériences in operando. En collaboration avec le Prof. Ekhard Salje de l’université de Cambridge, un modèle mécanique sera développé pour simuler l’émergence de polarité à partir des gradients de contrainte.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

Master 2 Solid state physics, Materials, Nanoscoences, interaction radiation-matter

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut rayonnement et matière de Saclay
Service de Physique de l'Etat Condensé
Laboratoire d'Etude des NanoStructures et Imagerie de Surface
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2019
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Nicholas BARRETT  

CEA
DRF/IRAMIS/SPEC/LENSIS
Nicholas BARRETT
DRF IRAMIS SPEC
Bâtiment 462 p.8
CEA-Saclay
91191 Gif sur Yvette
France

Téléphone : +33 1 69 08 32 72

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Paris-Saclay
Physique en Île-de-France (EDPIF)
DIRECTEUR DE THÈSE

Nicholas BARRETT

CEA
DRF/IRAMIS/SPEC/LENSIS
Nicholas BARRETT
DRF IRAMIS SPEC
Bâtiment 462 p.8
CEA-Saclay
91191 Gif sur Yvette
France