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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-18-0443

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

Courants à haute polarisation de spin dans des jonctions magnétiques à base des molécules organiques

RÉSUMÉ DU SUJET

Nous proposons une thèse dédiée à l'étude théorique du transport électronique polarisé en spin dans des jonctions constituées de molécules organiques connectées à deux électrodes ferromagnétiques – le sujet est d’un très grand intérêt dans le domaine de la spintronique organique/moléculaire [1]. Un accent particulier sera mis sur la possibilité d'optimiser et de piloter le degré de polarisation de spin du courant électrique et des propriétés de magnétorésistance – des concepts très importants en spintronique – par un choix judicieux de molécules ou par différents facteurs externes tels que la température (du fait de l'interaction entre électrons et vibrations moléculaires), le champ électrique (grille électrostatique) ou la tension mécanique sur la molécule exercée par des électrodes. L’idée principale, est d’exploiter le principe de symétrie des orbitales moléculaires – argument que nous avons avancé récemment [2] – qui peut permettre de filtrer le spin du courant électrique de manière efficace. Des méthodes ab initio basées sur la DFT (Théorie de la Fonctionnelle de la Densité) implémentée dans le code Quantum ESPRESSO [3], en combinaison avec des calculs de transport modèles, basés sur le formalisme de Keldysh, seront utilisés au cours de ce projet. De nouvelles fonctionnalités comme, par exemple, le couplage électron-phonon sur la molécule ou le transport thermique, seront implémentés dans les codes QE et le transport électronique.

[1] A. R. Rocha et al., Towards molecular spintronics, Nature Mater. 4, 335(2005); S. Sanvito,

Molecular spintronics, Chem. Soc. Rev. 40, 3336 (2011); V. Alek Dediu et al., Spin routes in

organic semiconductors, Nature Mater. 8, 707 (2009);

[2] A. Smogunov and Y. J. Dappe, Symmetry-Derived Half-Metallicity in Atomic and Molecular

Junctions, Nano Lett. 15, 3552 (2015);

[3] P. Giannozzi et al., QUANTUM ESPRESSO: a modular and open-source software project for

quantum simulations of materials, Phys.: Condens. Matter 21, 395502 (2009).

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut rayonnement et matière de Saclay
Service de Physique de l'Etat Condensé
Groupe Mésocopie Modélisation et Thermoélectricité
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/05/2018
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Alexander SMOGUNOV  

CEA
DRF/IRAMIS/SPEC/GMT
SPEC, Orme des Merisiers,
CEA Saclay,
91191 Gif sur Yvette

Téléphone : +33 1 69 08 30 32

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

Alexander SMOGUNOV

CEA
DRF/IRAMIS/SPEC/GMT
SPEC, Orme des Merisiers,
CEA Saclay,
91191 Gif sur Yvette