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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-19-0483

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

Matériau multifonctionnel pour la transition énergétique et l'opto-spintronique, à base de BaTiO3 dopé azote

RÉSUMÉ DU SUJET

Les oxydes dopés N et/ou les oxynitrures constituent une classe de composés en plein essor présentant un large panel de propriétés utilisables, en particulier pour les nouvelles technologies de production d'énergie décarbonnées et pour l’optoélectronique. En effet, l'insertion d'azote dans le réseau cristallin d'un oxyde semi-conducteur permet de moduler la valeur de sa bande interdite et ainsi d'obtenir de nouvelles fonctionnalités. La production de films minces monocristallins correspondants, est un défi important. Dans ce travail de thèse, des oxydes monocristallins dopés N seront élaborés par épitaxie par jets moléculaires assistée de plasma atomique. Le BaTiO3 fournira la ferroélectricité et un spectre d'absorption favorable, tandis qu'une ferrite ferrimagnétique additionnelle donnera un caractère (opto)multiferroïque artificiel. Les structures résultantes seront étudiées quant à leurs caractéristiques ferroélectriques, leurs couplages magnétoélectriques et optoélectroniques et leurs performances en photo-électrolyse pour la décomposition de l’eau, en fonction du dopage N. Ces observations seront corrélées à une compréhension détaillée des structures cristallines et électroniques.

Le (la) candidat(e) abordera l’ensemble des techniques d’ultra-vide, la croissance par épitaxie par jets moléculaires, des mesures de magnétométrie et de photo-électrolyse de l’eau, ainsi qu’un large panel de méthodes de caractérisations basées sur l’exploitation des centres rayonnement synchrotron les plus avancés.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

Master matériaux, physique du solide, nanostructure...

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut rayonnement et matière de Saclay
Service de Physique de l'Etat Condensé
Laboratoire Nano-Magnétisme et Oxydes
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2019
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Antoine BARBIER  

CEA
DRF/IRAMIS/SPEC/LNO
DRF/IRAMIS/SPEC/LNO
Bât.462
CEA/Saclay
91191 Gif-sur-Yvette Cedex

Téléphone : +33 1 69 08 39 23

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

Antoine BARBIER

CEA
DRF/IRAMIS/SPEC/LNO
DRF/IRAMIS/SPEC/LNO
Bât.462
CEA/Saclay
91191 Gif-sur-Yvette Cedex