Doctorant (H/F) Contrôle électrique et optique de composants multi-ferroiques van der Waals.

Sujet de thèse :
Les semiconducteurs antiferromagnétiques bidimensionnels (2D) de type van der Waals sont récemment apparus comme une plateforme particulièrement riche, à la croisée du magnétisme, de la physique des semiconducteurs et de l'interaction lumière-matière. Contrairement aux aimants métalliques conventionnels, des matériaux tels que CrSBr et CrPS₄ associent un ordre magnétique robuste à un gap semiconducteur et à une forte activité optique, tout en restant pleinement compatibles avec le contrôle électrostatique par grille et l'intégration van der Waals. Cela ouvre une voie passionnante et encore largement inexplorée vers des fonctionnalités spintroniques contrôlables non seulement par champ magnétique, mais directement par champ électrique et par la lumière, condition essentielle pour la prochaine génération de technologies de l'information sobres en énergie et reconfigurables de façon opto-électrique.
L'objectif de cette thèse est d'explorer et de maîtriser le contrôle électrique et optique du transport de spin dans les semiconducteurs antiferromagnétiques 2D, en prenant CrSBr et CrPS₄ comme systèmes modèles (avec une extension possible vers d'autres aimants van der Waals apparentés). Le doctorant ou la doctorante concevra, fabriquera et étudiera des hétérostructures van der Waals à grille, dans lesquelles le transport sélectif en spin pourra être ajusté par grille électrostatique et par contrôle du champ de déplacement, puis modulé par une illumination résolue en longueur d'onde et en polarisation.
Les principaux objectifs scientifiques seront de :
- élaborer des hétérostructures van der Waals à grille de haute qualité, combinant semiconducteurs antiferromagnétiques 2D et canaux de transport sélectifs en spin ;
- sonder le transport de spin hors équilibre sous excitation combinée de champ électrique, de champ magnétique et de lumière ;
- distinguer les rôles respectifs de l'ordre magnétique, de la structure de bandes et des effets induits par la lumière dans le contrôle du signal de spin ;
- identifier des concepts de dispositifs pertinents pour le traitement de l'information opto-spintronique et en mémoire, à très basse consommation.

Sur le plan méthodologique, le travail couvrira l'ensemble de la chaîne expérimentale : nanofabrication de dispositifs quantiques avancés en salle blanche, assemblage sous boîte à gants et transfert van der Waals de cristaux 2D sensibles à l'air, puis magnétotransport à basse température couplé à des mesures optoélectroniques. Le projet aborde des questions fondamentales sur le transport de spin hors équilibre dans les antiferromagnétiques 2D, tout en gardant une perspective claire vers les applications futures, offrant ainsi un ensemble de compétences larges et hautement transférables, à l'interface des matériaux 2D, de la spintronique, de la photonique et de la physique des dispositifs quantiques.
Contexte :
Cette thèse sera réalisée au sein de l'É
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