Auto-organisation de surfaces vicinales de saphir

IRCER Limoges et Synchrotron Soleil Paris

Personnes à contacter par le candidat

René Guinebretière, rene.guinebretiere@unilim.fr
David Babonneau, david.babonneau@univ-poitiers.fr
Alessandro Coati, alessandro.coati@synchrotron-soleil.fr

DATE DE DÉBUT SOUHAITÉ

01/10/2019

DATE LIMITE DE CANDIDATURE

31/03/2019

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Contexte scientifique et projet:

Le sujet de thèse proposé s’inscrit dans le programme NACRES « Nouvelle Aquitaine, Cristallographie et Rayonnement Synchrotron », financé conjointement par la région Nouvelle Aquitaine et le synchrotron SOLEIL. Il concerne la compréhension fine des processus d’auto organisation de surfaces vicinales d’oxyde. En effet, la découpe d’un monocristal selon un plan légèrement désorienté par rapport à un plan cristallographique dense conduit à la formation d’une surface vicinale qui est a priori désordonnée. Des traitements thermiques adaptés induisent, par simple minimisation de l’énergie libre totale du système, une certaine mise en ordre. Ce processus d’auto-organisation permet de réaliser des substrats gabarits qui peuvent ensuite être utilisés pour la croissance de nanostructures ordonnées.
Nous étudions ces processus de mise en ordre sur des substrats de saphir qui sont classiquement utilisés notamment pour la croissance de nanostructures à la base de l’élaboration de diodes électroluminescentes. La mise en ordre conduit d’une manière générale à l’obtention d’une surface qui est formée d’une assemblée périodique de prismes à section triangulaire avec une organisation monodimensionnelle selon une direction spécifique. Néanmoins, nous avons récemment montré que la réalisation de traitements thermiques pendant des durées plus longues induit sous certaines conditions la formation d’un réseau ordonné selon deux directions. En combinant des mesures de diffusion et de diffraction sous incidence rasante réalisées à l’aide de sources synchrotrons, nous avons montré que ces surfaces sont constituées d’un agencement parfaitement bipériodique de tétraèdres à base isocèle. L’un des points particulièrement complexes de ces études est la compréhension du passage d’un ordonnancement monodimensionnel à un ordonnancement bidimensionnel. Ceci constituera une partie du sujet de thèse que nous proposons ici dans une collaboration entre trois laboratoires : l’Institut de Recherche sur les Céramiques (IRCER) à Limoges, l’Institut Pprime à Poitiers et la ligne SixS du synchrotron SOLEIL. Il s’agira dans une approche expérimentale et en particulier au travers de mesures de diffusion centrale et de diffraction des rayons X réalisées sur la lignes SixS, de comprendre les processus cristallographiques de réarrangement structuraux de ces surfaces complexes. Le deuxième aspect portera sur l’étude ex situ ou in situ des processus de croissance de systèmes simples sur des surfaces ordonnées.

Principales compétences requises:

Le candidat devra disposer de connaissances générales en physique de la matière condensée et en cristallographie. Une large part de l’activité concernera des mesures de diffusion et diffraction des rayons X, une compréhension fine des processus d’interaction rayons X – matière et une certaine expérience de la réalisation de mesures en laboratoire ou auprès de sources synchrotrons seront des plus. La gestion des données brutes mesurées et l’analyse de ces données requièrent des aptitudes certaines, les compétences du candidat dans ce domaine pourront être mises en avant.

Rémunération:

Le salaire mensuel sera d’environ 1500 € net par mois.

Spécificité:

Le doctorant sera employé par l’université de Limoges mais le projet de recherche l’amènera à travailler à la fois à l’université de Limoges au sein de l’Institut de Recherche sur les Céramiques (IRCER – UMR CNRS 7315) à Limoges, au synchrotron SOLEIL à Gif-sur-Yvette en région parisienne et dans une moindre proportion à l’Institut Pprime à Poitiers. Le candidat devra avoir un master ou un diplôme équivalent avec en particulier de solides compétences en physique de
la matière condensée et physique des matériaux. Le candidat devra faire preuve d’une grande autonomie et de curiosité.

Gestion des candidatures:

Les dossiers de candidature, constitués d’un CV, des notes de première et deuxième années de master (ou d’un diplôme équivalent), d’une lettre de motivation et d’une lettre de recommandation sont à envoyer avant le 31 mars au trois contacts.