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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-17-0175

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

Nanoparticules d’oxydes : modélisation et simulation avancées des propriétés optiques ou ferroélectriques

RÉSUMÉ DU SUJET

Les nanoparticules (NP) sont des assemblages de quelques centaines à quelques milliers d'atomes qui se situent à la frontière entre les échelles macroscopique et atomique. Leurs propriétés sont différentes de celles du matériau massif et changent avec leur taille. Nous avons montré que, dans le cas d’un oxyde (MgO), l’approche macroscopique est insuffisante et doit être complétée par une modélisation à l’échelle atomique.

L’objectif est l’étude des effets de taille sur les propriétés diélectriques, ferroélectriques et optiques de NPs d’oxydes en fonction de la température et de la fréquence. Les résultats obtenus contribueront aux applications dans les domaines de l’énergie, des mémoires FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory) et de la médecine.

Le premier aspect sera d’envisager les propriétés intrinsèques d’une NP isolée et de mettre en évidence des comportements et des effets génériques pouvant varier avec la taille et la symétrie. Nous étudierons ensuite les propriétés d’une NP placée à proximité d’une surface, d’une autre NP ou bien encore insérée dans une matrice hôte. Le but est de mettre en évidence un effet d’atténuation ou d’exaltation des propriétés diélectriques, d’absorption IR ou de ferroélectricité.

Le calcul des propriétés des NPS sera réalisé par la technique de simulation de la dynamique moléculaire (DM) à l’aide de potentiels phénoménologiques ou d’une description ab initio des forces d’interaction entre atomes. Les effets quantiques qui apparaissent à des températures inférieures à la température de Debye seront pris en compte à l’aide d’un thermostat quantique développé spécialement pour la DM.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

Master 2 en physique ou Ingénieur

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut rayonnement et matière de Saclay
Laboratoire des Solides Irradiés
Laboratoire des Solides Irradiés
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2017
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Marc HAYOUN  

CEA
DRF/IRAMIS/LSI
Laboratoire des Solides Irradiés
LSI - Ecole Polytechnique
F-91128 Palaiseau.

Téléphone : +33 1 69 33 45 33

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Ecole Polytechnique
Interfaces: Approches interdisciplinaires / fondements; applications et innovation
DIRECTEUR DE THÈSE

Marc HAYOUN

CEA
DRF/IRAMIS/LSI
Laboratoire des Solides Irradiés
LSI - Ecole Polytechnique
F-91128 Palaiseau.