Offre de thèse
LUE - Electronique de spin supraconductrice
Date limite de candidature
01-04-2025
Date de début de contrat
01-10-2025
Directeur de thèse
HAUET Thomas
Encadrement
La thèse est un thèse LUE internationale qui sera co-dirigée par Chiara CICCARELLI (Professeur à Cambridge University) 50%
Type de contrat
école doctorale
équipe
DEPARTEMENT 1 - P2M : 101 - Electronique de spin et nanomagnétismecontexte
The Institute Jean Lamour (IJL) is a joint research unit (UMR 7198) of CNRS and Université de Lorraine. Focused on materials and processes, science and engineering, it covers: materials, metallurgy, plasmas, surfaces, nanomaterials and electronics. It regroups 183 researchers/lecturers, 91 engineers/technicians/administrative staff, 150 doctoral students and 25 post-doctoral fellows. IJL is located downtown in Nancy (France), a charming and cosmopolitan city at only 1h30 from Paris and Luxembourg by train, where the 50 000 students compose the fifth of the population (https://www.nancy-tourisme.fr/en/experiences). At IJL, the post-doctoral candidate will be part of the SPIN team (https://www.spin.ijl.cnrs.fr) which has an international recognition in materials design, nanomagnetism and spintronics. The team gathers 15 permanent staff members (CNRS and Faculty) and about 30 PhD students and post-docs from more than 10 nationalities. He/she will work with an engineer to grow his/her samples by Molecular Beam Epitaxy and/or PVD and benefiting from the many in-situ analysis connected to the “ UHV TUBE Daum” instrument. IJL also offers cutting edge instruments for complete and high resolution structural analysis (X-ray diffraction, Atomic Force Microscopy, Transmission Electron Microscopy). The post-doc will be in charge of the characterization of static and dynamical spin transport in hybrid stacks including superconductive layer(s) and magnetic layer(s) using SQUIDs, transport measurements, FMR instruments and ultra-fast laser experiments, for temperature and field dependence down to 2K and up to 14T.spécialité
Physiquelaboratoire
IJL - INSTITUT JEAN LAMOUR
Mots clés
spintronique, supraconductivité
Détail de l'offre
La transition énergétique et la demande croissante en technologies de l'information et de la communication posent des défis importants en termes de consommation électrique mondiale. En 2020, les TIC représentaient 4 à 6 % de la consommation mondiale d'électricité, et les projections suggèrent que ce chiffre pourrait atteindre 20 % d'ici 2030 et potentiellement 100 % d'ici 2040 en raison de l'influence croissante de l'intelligence artificielle et de l'Internet des objets. La spintronique offre des solutions prometteuses à ces défis en surpassant l'électronique traditionnelle en efficacité et proposant de nouvelles fonctionnalités. La combinaison de la spintronique avec la supraconductivité offre une voie révolutionnaire pour réduire le chauffage par effet Joule et protéger les états de spin en utilisant la cohérence quantique. Ce projet de thèse vise à développer des hétérostructures hybrides supraconductrices/magnétiques qui génèrent et manipulent efficacement des quasi-particules polarisées en spin et des paires de triplets de Cooper à l'échelle nanométrique et picoseconde. Cette initiative repose sur une forte collaboration entre le laboratoire Cavendish (Cambridge) et l'Institut Jean Lamour (Nancy).
Keywords
Spintronic, Superconductor
Subject details
The energy transition and the increasing demand for Information and Communication Technology pose significant challenges to global electricity sustainability. By 2020, ICT accounted for 4-6% of global electricity use, and projections suggest this could rise to 20% by 2030 and potentially 100% by 2040 due to the growing influence of Artificial Intelligence and the Internet of Things. Spintronics offers promising solutions to these challenges by outperforming traditional electronics in efficiency and functionality. Combining spintronics with superconductivity provides a groundbreaking path to reduce Joule heating and protect spin states using quantum coherence. This thesis project aims to develop superconducting/magnetic hybrid heterostructures that efficiently generate and manipulate spin-polarized quasi-particles and triplet Cooper pairs at nanometer and picosecond scales. This initiative is based on a strong collaboration between the Cavendish Laboratory (Cambridge) and the Institut Jean Lamour (Nancy).
Profil du candidat
Le candidat ou la candidate doit avoir une formation en physique de la matière condensée. Il ou elle doit être intéressé(e) par la compréhension de la physique de la matière, la recherche expérimentale et le travail en équipe. Il ou elle doit pourvoir intéragir dans un milieu anglophone.
Candidate profile
The candidate must have a background in condensed matter physics. He or she must be interested in understanding the physics of matter, experimental research and teamwork. He or she must be able to interact in an English-speaking environment.
Référence biblio
“Spin injection at MgB2-superconductor/ferromagnet interface”, C. Pfaff et al., Appl. Phys. Lett. 125, 102601 (2024)
'Boosting spintronics with superconductivity' G. Yang et al., APL Mater. 9, 050703 (2021)