Emission TeraHertz dans des puits quantiques topologiques HgTe/CdTe

CEA; Grenoble; Sur place; EUR 40 000 - 60 000; Plein temps

Résumé du poste

Une opportunité passionnante est offerte dans le domaine de la recherche en physique, axée sur l'optimisation des puits quantiques HgTe/CdTe pour des applications TeraHertz. Ce projet novateur explore les propriétés uniques des isolants topologiques et vise à réaliser des démonstrations expérimentales de nouvelles sources de lumière cohérentes. Le candidat idéal sera impliqué dans des travaux de recherche de pointe au sein d'une école doctorale renommée, bénéficiant d'un environnement collaboratif et stimulant. Si vous êtes passionné par la physique et souhaitez contribuer à des avancées technologiques significatives, cette thèse est faite pour vous.

Qualifications

• Formation recommandée en Physique du solide ou matière condensée.
• Compétences en optimisation de systèmes électroniques de Dirac.

Responsabilités

• Optimiser l'épitaxie de puits quantiques HgTe/CdTe.
• Déterminer les propriétés d'émission TeraHertz par spectroscopie.

Connaissances

Optimisation de l'épitaxie

Spectroscopie magnéto-optique

Procédés micro-électroniques

Formation

Master recherche en Physique du solide

Doctorat en Physique

Description du poste

Description du sujet de thèse

Domaine

Défis technologiques

Sujets de thèse

Emission TeraHertz dans des puits quantiques topologiques HgTe/CdTe

Contrat

Thèse

Description de l'offre

Les sources de lumières cohérentes dans le domaine TeraHertz sont aujourd'hui inexistantes. Le graphène a été proposé pour réaliser de telles sources en utilisant les transitions entre niveaux de Landau sous champ magnétique mais l'équidistance énergétique entre ces niveaux ne permet pas d'écarter les recombinaisons non-radiatives de type Auger. Une nouvelle classe de matériaux, les isolants topologiques, permet de contourner ce problème en modifiant la répartition de ces niveaux de Landau par ouverture d'un gap, tout en conservant un système électronique de Dirac. HgTe/CdTe fait partie de ces isolants topologiques avec des mises en évidence expérimentales très claires de ces effets et des propriétés de transport électronique uniques. Nous proposons de réaliser des puits quantiques HgTe/CdTe en se plaçant au voisinage de la transition topologique. Nous avons récemment démontré expérimentalement l'émission Terahertz à partir de transitions de Landau avec un simple puits quantique. La problématique de la thèse consiste à optimiser l'épitaxie de ce système HgTe/CdTe et réaliser des empilements à multiples puits de façon à augmenter le gain. Ces multipuits devront être placés dans une cavité optique adaptée, à base de miroirs métalliques. Les électrons de Dirac devront également être polarisés par effet de grille pour ajuster les positions énergétiques des niveaux de Landau et contrôler leur population. Les procédés micro-électroniques seront employés pour y parvenir. Enfin, les propriétés d'émission TeraHertz seront déterminées précisément par spectroscopie magnéto-optique.
L'ensemble du travail de thèse conduira à préciser le potentiel de ce nouveau type de matériau pour des applications aux lasers TeraHertz et si possible à en faire une première démonstration.

Université / école doctorale

Ecole Doctorale de Physique de Grenoble (EdPHYS)
Université Grenoble Alpes

Localisation du sujet de thèse

Site

Grenoble

Critères candidat

Formation recommandée

Mater recherche Physique du solide, matière condensée

Demandeur

Disponibilité du poste

01/10/2025

Personne à contacter par le candidat

BALLET Philippe
[e-mail]
CEA
DRT/DPFT/SMTP/LMP
CEA/Grenoble
17, rue des Martyrs
38054 Grenoble cedex 9
0438782930

Tuteur / Responsable de thèse

ORLITA Milan
[e-mail]
CNRS - INstitut Néel
LNCMI
Institut Néel - CNRS
Rue des Martyrs
38000 Grenoble, France
(+33)(0)4.76.88.70.14

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