Post-doctorat en Nanooptique

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Date Limite Candidature : jeudi 3 octobre 2024 23:59:00 heure de Paris

**Informations générales**:
**Intitulé de l'offre **:Post-doctorat en nanooptique (H/F): Plasmonique non-linéaire dans des Unités Arithmétiques et Logiques modales.**
Référence : UMR6303-ERIDUJ-007
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : DIJON
Date de publication : jeudi 12 septembre 2024
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 13 mois
Date d'embauche prévue : 4 novembre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : Entre 2800 et 3000 € bruts mensuels
Niveau d'études souhaité : Niveau 8 - (Doctorat)
Expérience souhaitée : Indifférent
Section(s) CN : Micro et nanotechnologies, micro et nanosystèmes, photonique, électronique, électromagnétisme, énergie électrique

**Description du sujet de thèse**:
Sujet expérimental multi-disciplinaire (optique, nanofabrication et simulations numériques) propose de concevoir et réaliser des composants logiques plasmoniques et d'en étudier les propriétés optiques. La thèse comportera trois parties: (i) la nanofabrication par lithographie électronique et gravure par faisceau d'ions focalisés (FIB) de nanostructures plasmoniques à partir de mésocristaux 2D d'or; (ii) la caractérisation optoélectronique du comportement plasmonique non-linéaire et du fonctionnement booléen des portes logiques reconfigurables à complexité croissante; (iii) la simulation des phénomènes observés par la méthode des fonctions de Green en utilisant des codes existants.
Une nouvelle classe de composants fonctionnels, intégrés et ultracompacts exploitent les propriétés opto-électroniques des métaux nobles comme l'or ou l'argent. Le confinement et le guidage de la lumière à des dimensions nanométriques inférieures à la longueur d'onde grâce aux plasmons offrent un moyen de développer de nouvelles approches du transfert et du traitement de l'information par voie "tout optique". Notre équipe a démontré la faisabilité des premiers calculateurs appelés unités arithmétiques et logiques (ALU, Fig. 1) dont nous souhaitons désormais augmenter les performances vers de véritables processeurs.1-3
Ce projet de thèse s'inscrit dans le cadre du projet ANR DALHAI en collaboration avec CIAD Dijon, expert en intelligence artificielle, avec lequel nous concevrons les ALU qui seront réalisées et étudiées expérimentalement et numériquement à l'ICB. Un atout majeur des composants plasmoniques est la possibilité de moduler électriquement leur réponse optique locale ce qui permettra d'explorer une étape supplémentaire d'intégration et de reconfigurabilité à haute fréquence.4 L'objectif principal de cette thèse est de démontrer, opérer et décrire numériquement l'équivalent d'un additionneur complet 2x2 bits puis de concevoir des processeurs de complexité supérieure. Un second objectif est la compréhension des phénomènes physiques mis en jeu dans la modulation électro-optique de la réponse des ALU.4,5
Un formalisme de Green existant sera utilisé pour simuler et interpréter les images optiques expérimentales.
Pré-requis: Une maitrise théorique en nano/optique et une excellente maitrise expérimentale du développement et de l'interfaçage (LabView) de bancs optiques expérimentaux et microscopie sont exigées. Des connaissances des méthodes de nanofabrication et un niveau d'anglais écrit/parlé C1 sont souhaités. Une maîtrise du langage Python sera appréciée.
- 1 - S. Viarbitskaya, A. Teulle, R. Marty, J. Sharma, C. Girard, A. Arbouet, E. Dujardin, Nature Materials, 12, 426 (2013).
2 - U. Kumar, G. Colas des Francs, A. Bouhelier, E. Dujardin, et al. ACS Photonics, 5, 2328-2335 (2018).
3 - U. Kumar, A. Cuche, C. Girard, S. Viarbitskaya, F. Dell'Ova, R. Al Rafrafin, G. Colas des Francs, S. Bolisetty, R. Mezzenga, A. Bouhelier, E. Dujardin
ACS Nano, 15, 13351-13359 (2021).
4 - A. V. Uskov, J. B. Khurgin, M. Buret, A. Bouhelier, I. V. Smetanin, and I. E. Protsenko, ACS Photonics, 4, 1501-1505 (2017).
5 - K. Malchow and A. Bouhelier, J. Opt. Soc. Am. B, 38, 576 (2021).

**Missions**:
Developpement d'un banc optique multi excitation
Mesures optiques non-lineaires et modulation électrique
Traitement des données, rédaction de rapport et articles, participations aux reunions de consortium et conferences.
Utilisation de codes de simulations nanooptiques.

**Activités**:
Une analyse approfondie des mesures sera exigée, si besoin avec l'aide du formalisme de Green et de codes existants permettant de simuler et interpréter les images optiques expérimentales.

**Compétences**:
Pré-requis: Une excellente maitrise expérimentale du développement et de l'interfaçage (C#) de bancs optiques expérimentaux et microscopie sont exigées. Des connaissances approfondies en analyse de données et un niveau d'anglais écrit/parlé C1 sont demandées. Une maîtrise du