Post-Doc sur l'Étude par Microscopie Électronique en Transmission des Défauts Ponctuels et Fautes d'Empilements de Nanostructures de Bn H/F CNRS

Etudier les propriétés structurales, électroniques et optiques de défauts (ponctuels ou d'empilements) présents dans le hBN par microscopie électronique en transmission (MET)
Activités
- Identification des propriétés structurales des défauts ponctuels (nature, densité) et d'empilements (nombre de couches, angle de twist, contraintes) par différents modes d'imageries et d'analyses MET
- Mise en oeuvre des techniques de pointes de type 4D-STEM et DPC (Differential phase Contrast)
- Acquisition de cartes de perte d'énergie des électrons résolue en fonction de l'angle (AR-EELS)
- Synthèse de hBN par CVD (Chemical Vapor Deposition)
- Fabrication par boîte à gants de bicouches de BN

Compétences
- Fortes compétences en MET (différents modes : imagerie, 4D-STEM, EELS, etc.)
- Capacité à mettre en place des développements instrumentaux originaux.
- Expériences dans l'étude des structures de faible dimension (2D, 1D, 0D, etc.) ou des matériaux quantiques
- Expérience préalable dans la synthèse/fabrication de nanomatériaux serait un vrai plus

Contexte de travail

Le Laboratoire d'Étude des Microstructures (LEM), une unité mixte de recherche CNRS/ONERA (UMR104), poursuit des études fondamentales dans la physique des matériaux et vise à comprendre la formation de microstructures ou nanostructures, leur évolution et les propriétés macroscopiques associées. L'approche combine des développements théoriques, des observations expérimentales et de la modélisation avancée.

De nombreuses technologies, intégrées dans les dispositifs actuels ou prévus pour la prochaine génération, sont ou seront basées sur les propriétés fascinantes du monde quantique. Des exemples d'applications sont les capteurs atomiques, l'informatique quantique, l'émission/détection de particules uniques, la twistronique, etc. Ces applications nécessitent la conception et la manipulation de matériaux à l'échelle nanométrique, où la nature quantique de la matière se manifeste, on parle alors de matériaux quantiques. À cet égard, les nano-objets et leurs spécificités physiques en font des supports idéaux pour les technologies quantiques. Le défi actuel consiste à comprendre et à contrôler à l'échelle atomique la relation entre leur structure et les propriétés visées.

Dans le cadre de ce projet postdoctoral, l'objectif est de mener une recherche expérimentale de pointe sur les défauts d'empilement et les défauts ponctuels du nitrure de bore hexagonal dans le but d'élucider le lien entre la structure et les propriétés en vue d'applications pour des technologies quantiques. Les systèmes choisis incluront des interfaces twistées (présence de moirés), des défauts chimiques et des réorganisations du réseau qui peuvent être présents nativement ou générés volontairement. Le projet s'appuiera sur l'expertise reconnue du laboratoire en matière de systèmes BN et exploitera tout le potentiel du microscope MOSTRA récemment acquis. La machine, un NEOARM JEOL à sonde corrigée équipé d'un FEG froid, capable de fonctionner à 30, 60, 80 et 200 kV dans toutes ses acquisitions, réunit un ensemble unique de fonctionnalités et met en oeuvre des techniques de pointe telles que le 4D-STEM et le DPC. En outre, un filtre d'énergie CEOS personnalisé permet l'acquisition de cartes de perte d'énergie des électrons résolue en fonction de l'angle (AR-EELS), particulièrement pertinentes pour l'étude de la fonction diélectrique dans les systèmes anisotropes ou dépendants de l'angle (par exemple, la physique du moiré).

Par ailleurs, le.la chercheur.e bénéficiera d'autres atouts du LEM. L'accès direct aux installations de synthèse et de fabrication dédiées (four CVD, boîte à gants) et au réseau dense de collaborations du LEM (hérité du Graphene Flagship, GDR HOWDI) sera un vrai plus pour disposer des échantillons pour l'étude. Ce projet sera développé avec le support de simulations atomistiques avancées (ab initio et liaisons fortes) réalisées dans le laboratoire ainsi que le cadre de l'ONERA, incluant l'accès à d'autres méthodes de caractérisation (Raman, photoluminescence) et la relation avec le laboratoire Qtech qui est un acteur fort dans le domaine des technologies quantiques.

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.
Le Laboratoire d'Étude des Microstructures (LEM), une unité mixte de recherche CNRS/ONERA (UMR104), poursuit des études fondamentales dans la physique des matériaux et vise à comprendre la formation de microstructures ou nanostructures, leur évolution et les propriétés macroscopiques associées. L'approche combine des développements théoriques, des observations expérimentales et de la modélisation avancée.

De nombreuses technologies, intégrées dans les dispositifs actuels ou prévus pour la prochaine génération, sont ou seront basées sur les propriétés fascinantes du monde quantique. Des exemples d'applications sont les capteurs atomiques, l'informatique quantique, l'émission/détection de particules uniques, la twistronique, etc. Ces applications nécessitent la conception et la manipulation de matériaux à l'échelle nanométrique, où la nature quantique de la matière se manifeste, on parle alors de matériaux quantiques. À cet égard, les nano-objets et leurs spécificités physiques en font des supports idéaux pour les technologies quantiques. Le défi actuel consiste à comprendre et à contrôler à l'échelle atomique la relation entre leur structure et les propriétés visées.

Dans le cadre de ce projet postdoctoral, l'objectif est de mener une recherche expérimentale de pointe sur les défauts d'empilement et les défauts ponctuels du nitrure de bore hexagonal dans le but d'élucider le lien entre la structure et les propriétés en vue d'applications pour des technologies quantiques. Les systèmes choisis incluront des interfaces twistées (présence de moirés), des défauts chimiques et des réorganisations du réseau qui peuvent être présents nativement ou générés volontairement. Le projet s'appuiera sur l'expertise reconnue du laboratoire en matière de systèmes BN et exploitera tout le potentiel du microscope MOSTRA récemment acquis. La machine, un NEOARM JEOL à sonde corrigée équipé d'un FEG froid, capable de fonctionner à 30, 60, 80 et 200 kV dans toutes ses acquisitions, réunit un ensemble unique de fonctionnalités et met en oeuvre des techniques de pointe telles que le 4D-STEM et le DPC. En outre, un filtre d'énergie CEOS personnalisé permet l'acquisition de cartes de perte d'énergie des électrons résolue en fonction de l'angle (AR-EELS), particulièrement pertinentes pour l'étude de la fonction diélectrique dans les systèmes anisotropes ou dépendants de l'angle (par exemple, la physique du moiré).

Par ailleurs, le.la chercheur.e bénéficiera d'autres atouts du LEM. L'accès direct aux installations de synthèse et de fabrication dédiées (four CVD, boîte à gants) et au réseau dense de collaborations du LEM (hérité du Graphene Flagship, GDR HOWDI) sera un vrai plus pour disposer des échantillons pour l'étude. Ce projet sera développé avec le support de simulations atomistiques avancées (ab initio et liaisons fortes) réalisées dans le laboratoire ainsi que le cadre de l'ONERA, incluant l'accès à d'autres méthodes de caractérisation (Raman, photoluminescence) et la relation avec le laboratoire Qtech qui est un acteur fort dans le domaine des technologies quantiques.

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.