Offre de thèse (H/F) : Synthèse et fonctionnalisation de nanoparticules de Ce-YIG (Yttrium iron garnet

Sujet de thèse :
Le grenat de Fer et d’Yttrium dopé ou non par du cérium, est un matériau magnéto-optique (MO) présentant un fort effet Faraday, lui conférant des potentialités d’applications dans le domaine des isolateurs ou circulateurs dans des plateformes d’optique intégrée. Face au verrou technologique de son intégration au sein de ces plateformes, ce projet propose d’élaborer des nanoparticules (NPs) de Ce-YIG enrobées d'or dont la taille, la morphologie et la fonctionnalisation seraient optimisées pour mettre au point un matériau MO composite Ce-YIG@Au/alcoxysilanes. Les NPs ( de taille inférieure à 20 nm), synthétisées par un procédé solvothermal à base de germes de YAG seront enrobées par une couche d’or afin de leur conférer des propriétés magnéto-plasmoniques intéressantes. Les particules core-shell ainsi obtenues seront ensuite fonctionnalisées en surface afin d’être dispersées dans un sol à base d’acoxysilanes. L’élaboration des NPs sera également optimisée pour obtenir des nano-bâtonnets mono-domaines dont l’anisotropie de forme donne une direction privilégiée au moment magnétique. Par une orientation de ces moments lors de l’élaboration, le composite final présentera une rémanence magnétique permettant l’obtention d’un matériau MO auto-polarisé. Le matériau composite final sera ensuite inséré au cœur de dispositifs photoniques non conventionnels tels qu’une fibre à cœur suspendu, pour réaliser des isolateurs intégrés.
Contexte :
Cette thèse, sera effectuée au Laboratoire PHENIX, localisé sur le Campus Pierre et Marie Curie de Sorbonne université (métro Jussieu, à Paris) et sera financée par l’ANR (AAP 2024, projet CANDYCE). Elle s’intègrera dans une collaboration l’équipe CIN (Colloides INorganiques) du laboratoire PHENIX (UMR 8234, Paris) avec le groupe Matériaux Photoluminescent de l’ICCF (UMR 6296, Clermont-Ferrand) et le LaHC (UMR 5516, Saint-Etienne).