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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-19-1100

DOMAINE DE RECHERCHE
Interactions rayonnement-matière / Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
INTITULÉ DU SUJET Français English

Optoélectronique attoseconde dans les semiconducteurs

RÉSUMÉ DU SUJET

La nano-photonique ultrarapide est un domaine scientifique émergeant grâce aux progrès extraordinaires de la nanofabrication et des lasers à impulsions ultrabrèves. La stimulation de champs électriques extrêmement intenses dans des dispositifs photoniques nanostructurés a le potentiel de créer des nano-sources de photons énergétiques ou de particules ouvrant de vastes applications dans la science et dans l'industrie. L’optoélectronique s'étend depuis peu au régime hautement non linéaire. Un impact récent de cette capacité de contrôler la réponse pétahertz des électrons excités dans la bande de conduction par un champs fort est l'émergence de la génération d'harmoniques élevés (HHG) dans les cristaux [1-6]. Les semi-conducteurs 2D et 3D présentent des propriétés de haute mobilité électronique qui permettent de conduire de manière cohérente des courants d'électrons intenses dans la bande de conduction. Les HHG sont émis lorsque ces électrons se recombinent vers la bande de valence. Il s'agit d'un phénomène pur non-perturbatif qui se produit efficacement dans une couche de de 10 à 100 nanomètres d’épaisseur et jusqu'à une couche atomiquement mince [5,6]. Le fort courant d'électrons à partir duquel les harmoniques prennent origine peut être manipulé dans l'espace et dans le temps. Le projet de thèse se concentrera le contrôle du courant électronique pétahertz, à l'échelle du cycle optique unique [7,8], du processus de génération d'harmoniques. Ce contrôle peut non seulement révolutionner la science attoseconde mais aussi préparer une nouvelle génération de dispositifs optoélectroniques pétahertz. Basé sur l'expertise du groupe, les ressources expérimentales et théoriques du groupe, le candidat cherchera des moyens efficaces de renforcer le régime d'interaction par amplification plasmonique et confinement de champ pour l’intégration efficace de dispositifs pétahertz dans les semi-conducteurs. Une attention particulière sera accordée aux matériaux 2D tels que le graphène, MoS2 et h-BN. La génération d'impulsions attosecondes sera également étudiée en utilisant des mesures de phase harmonique disponibles au CEA (techniques RABBITT, FROG). Nous allons également développer un échantillon original nanostructuré qui permettra de contrôler le courant électronique attoseconde.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

MASTER 2 Nanosciences, optique, photonique

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut rayonnement et matière de Saclay
Service Laboratoire Interactions, Dynamique et Lasers
Attophysique
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2019
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Hamed MERDJI  

CEA
DRF/IRAMIS/LIDyL/ATTO
DRF/IRAMIS/LIDYL/ATTO
Centre d'Études de Saclay,
Bât.522
91191 Gif-sur-Yvette

Téléphone : +33 1 69 08 51 63

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Paris Sud
Ondes et Matière
DIRECTEUR DE THÈSE

Hamed MERDJI

CEA
DRF/IRAMIS/LIDyL/ATTO
DRF/IRAMIS/LIDYL/ATTO
Centre d'Études de Saclay,
Bât.522
91191 Gif-sur-Yvette