Optimisation du couple spin-orbitronique dans les multicouches (H/F)

Sujet de thèse :
L'évolution rapide des technologies de l'information, notamment l'utilisation croissante de l'intelligence artificielle, nécessite le développement de nouvelles approches pour les dispositifs électroniques afin de faire face à la consommation d'énergie associée. À titre d'exemple, les centres de données pourraient consommer à eux seuls 5 à 10 % de la production mondiale d'énergie. Dans ce contexte, la spintronique et sa nouvelle sous-branche, l'orbitronique, pourraient apporter des solutions révolutionnaires.
Dans ce projet, nous visons à nous appuyer sur nos nouveaux résultats [1,2] pour concevoir une structure multicouche, jouant entre les effets de masse et les effets interfaciaux dans les matériaux magnétiques, afin d'optimiser la manipulation électrique de leur magnétisation. Pour atteindre cet objectif, le doctorant effectuera des caractérisations structurales et magnétiques sur des multicouches polycristallines amorphes ou texturées produites par pulvérisation cathodique. Les systèmes sélectionnés à l'issue de ces caractérisations seront micro-structurés par l'étudiant dans la salle blanche de l'IJL, afin de les fonctionnaliser et de mesurer ensuite leurs propriétés de transport électronique. L'étudiant en doctorat évaluera l'efficacité nette de différentes sources de courants de spin et/ou orbitaux sur les différents systèmes en mesurant les couples de moment angulaire. Le but ultime est d'optimiser la dynamique et la commutation de l'aimantation induite par le courant.
[1] D. Céspedes et al. Advanced Materials 33, 2007047 (2021)
[2] A. Anadon et al. arXiv https://arxiv.org/abs/2406.04110

Le doctorant développera des compétences en caractérisation structurelle par l'utilisation de la diffraction des rayons X et de la microscopie électronique à transmission couplée à l'analyse chimique (EDS et EELS). Il/elle apprendra différentes techniques de microfabrication en salle blanche. Elle/il acquerra de solides connaissances dans les mesures de magnétotransport, y compris les techniques à basse fréquence (DC) et à haute fréquence (RF) telles que la seconde harmonique ou la spin-torque résonance ferromagnétique. Toutes ces recherches seront effectuées sur des équipements de pointe à l'Institut Jean Lamour (IJL), situé à Nancy, en France.
Dans le cadre du projet européen ERC CoG MAGETALLIEN (ID grant 101086807), le doctorant aura une opportunité unique de contribuer aux avancées scientifiques et technologiques dans le domaine de la spin-orbitronique. Dans ce contexte, nous recherchons un(e) jeune étudiant(e) motivé pour relever ces défis.
Compétences attendues :
Les candidats doivent être titulaires d'un master en physique, matériaux ou nanosciences et posséder les connaissances suivantes :
- Solide formation théorique en physique et plus précisément en physique du solide et en magnétisme. Des connaissances en spintronique et en dynamique de l'aimantation sont un atout.
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