Anr - croissance de films minces d'oxydes à haute entropie par épitaxie par jet moléculaire // anr - high entropy oxide thin films grown by molecular beam epitaxy

Topic description

La thèse se déroulera dans le cadre d'un projet ANR qui repose sur l'expertise de 3 équipes de recherche, de 3 centres techniques et sur des installations uniques à l'IJL. Le projet de thèse visera à synthétiser et à fournir des monocristaux d'oxyde (HEO) à haute entropie à base de terres-rares sous forme de films minces épitaxiés. Leurs structures de surface, d'interface et de volume seront caractérisées à l'échelle atomique, tout en bénéficiant des fonctionnalités intrinsèques de ces matériaux.
Pour décolérer les facteurs clés liés à la croissance, à la stabilité et aux propriétés de matériaux aussi complexes, l'utilisation de systèmes modèles dans des conditions contrôlées est d'une importance capitale. La croissance par épitaxie par jets moléculaires (MBE) de couches minces épitaxiées de haute qualité structurale permettra de pallier au manque de monocristaux centimétriques de HEO liée aux difficultés rencontrées lors de la croissance par les techniques conventionnelles. Les monocristaux ainsi obtenus par MBE avec une orientation cristallographique bien définie permettront une compréhension fondamentale des surfaces et interfaces des HEO à l'échelle nanométrique (ségrégation, reconstruction de surface, structure atomique…), tout en explorant leurs propriétés et fonctionnalités intrinsèques en l'absence de nombreux joints de grains.
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The thesis project will be part of an ANR-funded project relying on the expertise of 3 research teams, 3 technical centers within IJL and on unique facilities on site. The thesis project will aim at synthesizing and supplying rare-earth based high entropy oxide (HEO) single crystals as epitaxial thin films, allowing fundamental investigations of their surface, interfaces and bulk structures down to the atomic scale and to benefit from the material intrinsic functionalities.
To disentangle decisive factors linked to the growth, stability, and properties on such complex materials, investigations of model systems under controlled conditions are of paramount importance. The growth by molecular beam epitaxy (MBE) of high structural quality epitaxial thin films will overcome the current lack of availability of large HEO single crystals due to difficulties encountered during the growth by conventional techniques. Then, MBE-grown single crystals with a well-defined crystallographic orientation will allow fundamental understanding of HEO surfaces and interfaces at the nanoscale (including possible chemical segregation phenomena, phase stability, surface atomic structure and possible reconstructions), while exploring their intrinsic properties and functionalities without the presence of numerous grain boundaries.
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Début de la thèse : 01/09/

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ANR Financement d'Agences de financement de la recherche