Contrat postdoctoral sur la dynamique de spin ultrarapide photoinduite dans le domaine spectral thz dans des oxydes magnétiques isolants (h/f)

Informations générales

Intitulé de l'offre : Contrat postdoctoral sur la dynamique de spin ultrarapide photoinduite dans le domaine spectral THz dans des oxydes magnétiques isolants (H/F)
Référence : UMR6251-NIEKEL-006
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : RENNES
Date de publication : vendredi 19 décembre 2025
Type de contrat : Chercheur en contrat CDD
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 mai 2026
Quotité de travail : Complet
Rémunération : entre 3041€ et 3467€ brut mensuel
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : 1 à 4 années
Section(s) CN : 03 - Matière condensée : structures et propriétés électroniques

Missions

Les applications dans le domaine du rayonnement THz couvrent un très large spectre allant de la surveillance de l'irrigation des cultures agricoles, du contrôle non destructif des soudures dans l'industrie automobile et s'étendent aujourd'hui aux télécommunications à haute fréquence au-delà de la 6G.
Contrairement à l'optique visible ou proche infrarouge (télécommunications optiques), très peu d'éléments optiques actifs sont actuellement disponibles dans cette gamme spectrale, et le champ de recherche est largement ouvert.
Ce projet vise à étudier de nouveaux matériaux à base d'oxydes ferrimagnétiques dont les propriétés de spin répondent aux excitations THz à la fois comme matériaux actifs (par exemple pour la manipulation d'une onde THz) et dans le domaine de la conversion de spin en charge pour la création d'émetteurs THz à large bande (par exemple [1]). Une indication de la présence d'un courant de spin photo-induit ultrarapide peut déjà être observée à partir d'une mesure de la dynamique de spin [2]. Des signaux de spin aussi forts ont été observés pour une variété d'oxydes isolants, tels que les grenats, les orthoferrites [3], les systèmes de spinelles et les hexaferrites [4]. Par conséquent, tous les oxydes peuvent générer des courants de spin photo-induits.
La recherche dans le cadre de ce projet se concentre sur la croissance de films minces d'orthoferrite, sur les courants de charge et de spin ultrarapides photoinduits et la dynamique dans les films minces isolants d'orthoferrite et d'hexaferrite pour la conversion du courant de spin, tels que les émetteurs THz.
Dans ce projet de recherche, des films minces à base d'oxyde de fer (orthoferrites) seront élaborés et étudiés pour leur potentiel à générer des courants de charge et de spin en utilisant des impulsions de pompe optique femtosecondes ultra-courtes. Le matériau pérovskite à base de fer des terres rares ciblé sera synthétisé sur place à l'aide d'un système de dépôt par laser pulsé ultramoderne. Les principales caractérisations comprennent la diffraction des rayons X pour les propriétés structurelles et les propriétés magnéto-optiques dépendantes de la température pour évaluer les propriétés magnétiques de base des matériaux, telles que l'aimantation à saturation et la température de Curie. Les matériaux seront ensuite étudiés pour leurs propriétés physiques transitoires telles que l'absorption et la réflectivité en utilisant l'instrumentation disponible au laboratoire, en particulier un système de spectroscopie ultrarapide de pointe, HARPIA, commercialisé par la société LightConversion. La spectroscopie d'absorption transitoire des orthoferrites et hexaferrites de terres rares permettra de déterminer à la fois la structure de la bande électronique et la dynamique du courant de charge photoinduit. La dynamique de spin associée sera étudiée par magnéto-optique résolue en temps et par spectroscopie THz, à la fois en interne et en collaboration avec les partenaires de ce projet.
Ce projet fait partie du programme d'excellence France 2030, le PEPR SPIN en spintronique, dans le cadre du projet ANR MoxSpin.
[1]T. S. Seifert et al., Appl. Phys. Lett. 120, 180401 (2022).
[2]T. Moriyasu et al., in Ultrafast Phenomena XIX, edited by K. Yamanouchi et al. (Springer International Publishing, Cham, 2015), pp. 653–656.
[3]A. V. Kimel and A. K. Zvezdin, Low Temperature Physics 41, 682 (2015).
[4]H. Ueda et al., Phys. Rev. Res. 4, 023007 (2022).

Activités

Le candidat / la candidate travaillera avec une installation de dépôt par laser UHV, une installation de spectroscopie magnéto-optique, avec des techniques d'absorption optique résolue en temps, de spectroscopie THz et de magnéto-optique résolue en temps. Le chercheur postdoctoral / la chercheuse postdoctorale réalisera la croissance de films minces par dépôt laser pulsé et travaillera notamment sur l’épitaxie de films de perovskite. Il / elle utilisera des installations d’optique et de magnéto-optique ultrarapides ainsi que la spectroscopie résolue dans le temps.

Compétences

Le candidat / la candidate doit avoir une bonne connaissance de la croissance des matériaux, du magnétisme, de l'optique et de la physique de l'état solide. Une solide expérience en spectroscopie optique et dans les techniques expérimentales connexes est également recommandée. De bonnes compétences en matière de programmation, d'interface, de traitement et d'analyse des données (si possible en utilisant Python) sont fortement appréciées. L'anglais est la langue de travail de l'équipe. Nous recherchons un chercheur postdoctoral / une chercheuse postdoctorale ayant le goût du travail expérimental au sein d'une équipe interculturelle, ayant de bonnes capacités de communication et développant une approche méticuleuse avec le souci du détail.

Contexte de travail

Le postdoctorant / la postdoctorante travaillera au sein du « Département Matériaux et Lumière » de l'Institut de Physique de Rennes et sera également membre au « Département Nanosciences et Matériaux ».
L'équipe Matériaux et Lumière est actuellement un acteur majeur du laboratoire international franco-japonais IRL DYNACOM impliquant des universités françaises et japonaises (CNRS, Université de Rennes, Université de Tokyo, Université de Tohoku) et a une reconnaissance mondiale dans le domaine de la science de l'ultra-rapide. L'environnement de travail est multiculturel et international.
Nos recherches se concentrent sur la croissance d'oxydes magnétiques fonctionnels pour la spintronique, les phénomènes ultrarapides hors d'équilibre dans les matériaux et les molécules en utilisant des techniques optiques et de rayons X avec une résolution temporelle de la femtoseconde à la picoseconde.
De plus amples informations sont disponibles sur le site web :
https:///en/materials-and-light-departement

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.