Chercheur Matériaux Quantiques (H/F)

Missions :
L’objectif premier est de démontrer expérimentalement l’existence d’un moment magnétique associé aux phonons chiraux dans des systèmes structurellement chiraux et simples, mais non magnétiques. L’élément atomique tellure (Te) a été identifié comme le candidat idéal pour cette preuve de concept. Ce choix se justifie par la simplicité de sa structure cristalline (3 atomes par maille), qui limite le nombre de branches de vibration et garantit ainsi une excellente résolution du signal de diffusion inélastique de neutrons. L’aspect chiral des phonons dans Te demeure inexploré même si des mesures Raman ont montré une levée de dégénérescence au point Γ associée aux phonons chiraux. En appliquant la méthodologie des neutrons polarisés qui sera utilisée à l’institut Laue Langevin (ILL), il sera possible de quantifier le moment magnétique induit.
Ensuite, le projet concernera l’induction de phonons chiraux dans des systèmes qui ne sont pas structurellement chiraux. En effet, des vibrations circulaires peuvent acquérir un caractère chiral si la symétrie de renversement du temps est brisée. Cette brisure peut résulter de l’application d’un champ externe (par exemple application d’un champ magnétique dans PbSnSe) ou de l’émergence d’un ordre magnétique interne dans des systèmes ferromagnétiques (exemple de Co3Sn2S2), entraînant la levée de la dégénérescence des modes et l’apparition de phonons chiraux. L’objectif de cette partie du programme est d’étudier l’induction de la chiralité des phonons dans de tels cristaux achiraux et d’en comprendre les mécanismes microscopiques sous-jacents. Cette seconde partie sera effectuée sur l’instrument BIFROST à ESS.

Activités :
- Calcul de dispersion de phonon
- Expérience de diffusion inélastique des neutrons à l'ILL et à l'ESS
- Développement d'outils de traitement des données de diffusion de neutrons incluant la résolution instrumentale.
Contexte de travail :
Le laboratoire Léon Brillouin (LLB) est une unité mixte de recherche (UMR12 – CEA/CNRS) et le laboratoire français de diffusion neutronique. Il a pour missions le développement d'une recherche propre utilisant la diffusion de neutrons, la construction, l'entretien et la mise en œuvre d'instruments autour de différentes sources de neutrons en Europe ainsi que la formation d’utilisateurs.

Au sein du laboratoire, le groupe Nouvelles Frontières dans les Matériaux Quantiques (NFMQ) se consacre à l’étude et à la découverte de nouveaux états quantiques de la matière tels que les magnons topologiques, le magnétisme moléculaire, les systèmes frustrés, la supraconductivité et les matériaux fonctionnels. Ces systèmes complexes nécessitent souvent pour être étudiés efficacement de multiples techniques expérimentales, parmi lesquelles la diffusion des neutrons occupe une place centrale.

Dans ce contexte, le démarrage de la source européenne à spallation (ESS) en 2027 annonce une révolution dans les méthodes
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