Contrat Post-Doctoral Caractérisation d'Un Qubit Spintronique Quantique H/F CNRS

Détail du poste

Le candidat postdoctoral utilisera la chaîne de recherche de l'équipe Spintronique Quantique Moléculaire pour faire croitre des hétérostructures et les transférer in situ vers une installation de sonde locale UHV, et déploiera des techniques AFM/STM pour étudier les premières étapes de la croissance des interfaces metal ferromagnetique/molecule. Cette mission principale pourrait s'etendre à la conception d'hétérostructures en nanojonctions moléculaires verticales et à la réalisation de mesures de magnétotransport continu/alternatif.
Activités
Le candidat (H/F) effectuera les missions suivantes :
- Dépot d'hétérotructures métal/molécule sous ultravide.
- Caractérisation par sondes locales AFM/STM.
- Collaboration étroite avec les partenaires du projet
- Rédaction de rapports scientifiques et participation à des publications

Compétences
Le candidat (H/F) détiendra un doctorat en physique/science des matériaux et justifiera d'une expertise en techniques d'ultravide / dépôt et caractérisation de couches minces/ultraminces moléculaires. Bonus : expertise en spintronique moléculaire sera très appréciée. Le candidat (H/F) s'insèrera dans une équipe de recherche polyvalente, les compétences liées au travail efficace en équipe seront en ce sens indispensables.
Anglais : niveau C1 selon le cadre européen de référence.
Contexte de travail

Le poste est basé à l'Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg ((IPCMS-UMR 7504) CNRS - Université de Strasbourg, laboratoire expert en spintronique moleculaire, plus précisément l'équipe « Molecular Quantum Spintronics » du département « DMONS ».
L'équipe opère une chaine de recherche permettant de faire croitre et caractériser des hétérostructures métal ferromagnétique/molécule, et les transformer en nanojonctions verticales pour mesures de magnétotransport...
La ou le candidat retenu travaillera en concertation avec les membres de la plateforme et interagira régulièrement avec toutes les personnes externes, scientifiques, collaborateurs ou partenaires industriels, notamment dans le cadre du projet ANR SpinElec et du PEPR Spin.

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. Particularités : restauration universitaire sur place, l'accès facile en transports en commun...

De nombreuses plateformes matérielles existent pour implémenter des opérations de qubit pour les technologies quantiques, mais ces plateformes, bien que conceptuellement élégantes, n'offrent pas de voie directe vers des applications grand public en termes d'utilisation d'énergie/ressources (#QEI) [1] : basses/très basses températures, champs magnétiques externes, lasers/sources micro-ondes, une salle pleine d'équipements optiques/électriques/à vide/cryogéniques, difficulté d'intrication des qubits... Pour relever ce défi, nous proposons une nouvelle plateforme : le qubit spintronique quantique. Il s'agit d'un atome paramagnétique atomique qui interagit électroniquement avec un métal ferromagnétique simple à travers une interface entièrement polarisée en spin (« spinterface », voir panneau a). Grâce à son implémentation spintronique à l'état solide, ce paradigme de qubit offre de nombreux avantages : champ magnétique important/intégré (panneau b), initialisation/manipulation/lecture spintronique du qubit le long de la sphère de Bloch [2] (panneau a), potentiel de fonctionnement à température ambiante [2,3], intrication intégrée [4]. Nos expériences et notre théorie antérieures ont permis d'identifier plusieurs qubits candidats, des atomes de carbone dans MgO [2,5] (l'espaceur spintronique de référence) aux molécules paramagnétiques disponibles dans le commerce (CoPc [3,6], voir encadré b).

Malgré de premiers succès dans les domaines de l'information quantique [5,6] et de la récupération d'énergie [2,3], cette plateforme de qubits spintronique quantique reste extrêmement immature par rapport aux technologies quantiques existantes. L'une des principales raisons de cette immaturité réside dans l'ignorance de l'environnement moléculaire local aux interfaces des dispositifs.

[1] A. Auffèves, Quantum Technologies Need a Quantum Energy Initiative, PRX Quantum 3, 020101 (2022).
[2] K. Katcko et al., Spin-driven electrical power generation at room temperature, Communications Physics 2, 116 (2019).
[3] B. Chowrira et al., Quantum Advantage in a Molecular Spintronic Engine that Harvests Thermal Fluctuation Energy, ADV. Mater. 34, 2206688 (2022).
[4] M. C. Arnesen, S. Bose, and V. Vedral, Natural Thermal and Magnetic Entanglement in the 1D Heisenberg Model, Phys. Rev. Lett. 87, 017901 (2001).
[5] M. Lamblin and et al., Encoding information onto the charge and spin state of a paramagnetic atom using MgO tunnelling spintronics, arXiv :2308.16592 (2023).
[6] K. Katcko et al., Encoding Information on the Excited State of a Molecular Spin Chain, Advanced Functional Materials 2009467 (2021).

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.
Contraintes et risques

Temps de travail : 8.40heures entre 9h et 18h sauf exceptions liées à l'expérimentation.