Transport thermique dans les matériaux quantiques

Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
Le projet de thèse vise à moduler la conductivité thermique des phonons via le couplage magnéto-élastique entre phonons et excitations de champ cristallin d’ions magnétiques. Ce poste s’inscrit dans le cadre du projet ANR MELODY, qui a pour objectif d’identifier de nouveaux mécanismes de diffusion des phonons dans les matériaux magnétiques afin d’optimiser leur conductivité thermique.

Dans le cadre de cette thèse, l’étudiant(e) sera en charge des mesures de conductivité thermique et de chaleur spécifique en fonction de la température et du champ magnétique sur des monocristaux et polycristaux (pyrochlores, grenats, pérovskites à haute entropie). Cela inclut le développement d’équipements expérimentaux (porte-échantillons pour mesures de transport à basse température, mesures électriques, thermiques et thermoélectriques sous champ magnétique). Il/elle analysera les libres parcours moyens des quasiparticules à l’aide du modèle de Callaway et identifiera les mécanismes de couplage spin-phonon. Ce travail s’effectuera en étroite collaboration avec des expériences de diffusion inélastique de neutrons et des calculs ab initio.

Profil recherché : étudiant(e) titulaire d’un master en physique de la matière condensée ou en science des matériaux, avec un fort intérêt pour le développement expérimentale, le magnétisme et les propriétés de transport.

Contexte :
Ce projet s’inscrit dans le cadre du projet ANR MELODY qui repose sur trois techniques expérimentales majeures et une approche computationnelle :
Croissance d’échantillons et caractérisations structurales ;
Mesures de conductivité thermique et de chaleur spécifique (objet de cette offre d’emploi) ;
Diffusion de neutrons (phonons, excitations magnétiques et leur couplage) ;
Calculs ab initio (principes premiers).
Le candidat sélectionné aura l’opportunité de collaborer avec chacun des partenaires du projet et sera responsable des mesures de conductivité thermique.

Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :