Doctorant - Comportement des surfaces de matériaux sous bombardement électronique à température cryogén

Sujet de thèse :
Sujet : Comportement des surfaces métalliques et supraconductrices sous bombardement électronique à très basse température : implications pour les accélérateurs de particules
Les accélérateurs de particules modernes, tels que le Large Hadron Collider (LHC) au CERN, utilisent des technologies cryogéniques pour améliorer leurs performances. Cependant, le bombardement électronique des surfaces métalliques peut entraîner des phénomènes complexes, tels que l'émission secondaire d'électrons, la désorption de gaz, et des modifications de la structure de surface, qui demeurent mal connues à très basse température. Ces effets peuvent influencer de manière significative les performances et la durée de vie des composants des accélérateurs.
Par ailleurs, les matériaux supraconducteurs tels que le niobium (Nb) et le nitrure de niobium (NbN) jouent un rôle clé dans de nombreuses applications technologiques, en particulier dans les cavités accélératrices supraconductrices. L'interaction des électrons avec ces matériaux, en particulier via l'émission d'électrons secondaires, constitue un phénomène critique qui peut affecter les performances des dispositifs. Comprendre comment ces émissions varient en fonction de la température est essentiel pour optimiser l'utilisation des matériaux supraconducteurs dans des conditions variées.
Cette étude portera donc sur l'analyse des propriétés microstructurales et physiques de ces matériaux, avec un accent particulier sur leur comportement sous bombardement électronique à différentes températures.
Objectifs de la thèse :
1. Étudier expérimentalement le comportement des surfaces métalliques et supraconductrices (par exemple, cuivre, niobium, couches minces de nitrure de niobium ou de FeSe) sous bombardement électronique à température ambiante et températures cryogéniques (10 K).
2. Caractériser l'émission d'électrons secondaires en fonction de la température et de l'énergie des électrons incidents.
3. Analyser les modifications de la structure de surface et de la composition chimique résultant du bombardement électronique en fonction de la température.

Méthodologie :
- Utilisation d'un bâti multitechnique sous ultra-vide équipé d’un canon à électrons couplé à l’analyse XPS ;
- Mesure de l'émission d'électrons secondaires ;
- Caractérisation des surfaces par microscopie électronique à balayage (MEB) et spectroscopie de photoélectrons X (XPS).
Contexte :
Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie est un laboratoire de physique des deux infinis sous tutelle du CNRS, de l'université Paris-Saclay et de l'université de Paris, né en 2020 de la fusion des cinq UMR situées sur le campus universitaire d'Orsay : le Centre de sciences nucléaires et de sciences de la matière (CSNSM), le laboratoire d'Imagerie et modélisation en neurobiologie et cancérologie (IMNC), l'Institut de physique nucléaire d'Orsay (IPNO), le Laboratoire de l'accélérateur linéa
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