Etude théorique et numérique de systèmes plasmoniques désordonnés pour des fonctions optiques physiquem

Missions :
Les Fonctions Physiquement Non Clonables (PUF, pour Physically Unclonable Functions) sont des dispositifs qui ne peuvent être ni répliqués ni rétro-fabriquées, et qui produisent une réponse unique quand soumise à un stimulus spécifique. Les PUFs sont utilisées comme étiquettes anti-contrefaçon pour des produits de valeur ou sensibles (biens de luxe, produits chimiques, médicaments, etc.), et pour sécuriser des protocoles dans les réseaux de communication. Les PUF plasmoniques reposent sur le dépôt aléatoire de nombreuses nanoparticules, avec un haut degré de stochasticité dans leur fabrication. La sensibilité de leur réponse optique à leur nanostructuration implique qu’un champ électromagnétique incident génère une réponse imprévisible sous différentes conditions d’illumination, ce qui augmente considérablement le nombre de codes pouvant être générés à partir d’un seul dispositif.
La personne recrutée réalisera des études théoriques et numériques sur des systèmes plasmoniques présentant différents types de désordres. Il ou elle utilisera des méthodes d’éléments finis ou des approximations dipolaires pour analyser la réponse d’un grand nombre de nanoparticules, et évaluera leurs performances en tant que PUF optiques (comme la distance inter/intra-Hamming, la capacité de codage, etc.).
Activités :
- développer des codes pour générer différents types de distributions (distributions poissonnienne, hyperuniforme et agrégée), sur des surfaces planes ou courbées ;
- utiliser des codes basés sur l’approximation des dipôles couplés et les méthodes des éléments finis pour simuler la réponse optique de systèmes désordonnés de particules (amplification de champ, diffusion, etc.) ;
- évaluer les métriques des dispositifs (capacité de codage, distances de Hamming, entropie, uniformité, etc.), en utilisant des codes développés en interne ou des suites d’outils statistiques disponibles en ligne ;
- rédiger des articles présentant les principaux résultats et proposer une sélection des dispositifs optimaux pour de futures réalisations expérimentales.
Contexte de travail :
La personne recrutée rejoindra l’équipe Ephoni (équipe de physique des ondes, nanostructures et interfaces), au sein du département de physique de l’Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologies (IEMN) à Villeneuve-d’Ascq, en France. Cette équipe est reconnue au niveau national et international pour son expertise théorique et numérique dans les domaines des métamatériaux, des cristaux photoniques/phononiques et de la plasmonique.
Les activités principales de l’IEMN sont centrées sur les micro et nanotechnologies en salle blanche et leurs applications. L’institut abrite également deux plateformes de haut niveau dédiées à la fabrication et à la caractérisation. Le recruté ou la recrutée travaillera principalement avec G. Lévêque, O. Saison-Francioso et A. Akjouj de l'équipe Ephoni, avec la possibilité d’interag
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