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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-21-0238

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

Mauvais métal et phonons mous dans les composés para-électriques quantiques

RÉSUMÉ DU SUJET

Le composé SrTiO3 dopé est un mauvais métal où la résistivité ne sature pas à haute température quand le libre parcours moyen devient de l’ordre de la distance interatomique. Nos mesures préliminaires de diffusion de neutrons montrent que la proximité de la phase ferroélectrique, correspondant à un état para-électrique quantique, joue un rôle essentiel dans l’augmentation de la masse des porteurs (C. Collignon, Ph. Bourges, B. Fauqué et K. Behnia, Phys. Rev. X 10, 031025 (2020)). D’autre part, la proximité de cette instabilité structurale (associée à un phonon mou dont l’énergie diminue anormalement quand on refroidit) favoriserait la supraconductivité dans SrTiO3 à faible dopage bien que ces deux types d’ordre n’aient a priori rien en commun.

Motivés par ces travaux, nous proposons un sujet de thèse qui s’intéressera à l’étude de l’effet du dopage électronique dans des systèmes para-électriques quantiques. On s’intéressera à l’évolution de la structure électronique (par des mesures de transports électrique et thermoélectrique) et en parallèle à la structure cristalline ainsi qu’à la dynamique associée (spectre des phonons par des mesures de diffusion de neutrons). L’étude s’intéressera dans un premier temps au cas du composé SrTiO3 dopé (La, Nb, réduction en oxygène) puis aux composés KTaO3 et PbTe dopés. L’ensemble de ces travaux permettront de comprendre la nature des nouveaux états électronique de la matière qui apparaissent dans les matériaux para-électriques quantiques dopés.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

Master in physics

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut rayonnement et matière de Saclay
Laboratoire Léon Brillouin
Groupe 3 Axes
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/09/2021
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Philippe Bourges  

CEA
DRF/IRAMIS/LLB/NFMQ
Laboratoire Léon Brillouin
CEA-CNRS
CEA Saclay
91191 Gif sur Yvette

Téléphone : +33 1 69 08 68 31

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

Philippe Bourges

CEA
DRF/IRAMIS/LLB/NFMQ
Laboratoire Léon Brillouin
CEA-CNRS
CEA Saclay
91191 Gif sur Yvette