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Nanoparticules multi-fonctionnelles / -modales de type coeur@coquille(s) possédant des propriétés magnétiques, optiques et/ou piézoélectriques

Offre de thèse

Nanoparticules multi-fonctionnelles / -modales de type coeur@coquille(s) possédant des propriétés magnétiques, optiques et/ou piézoélectriques

Date limite de candidature

30-04-2025

Date de début de contrat

01-10-2025

Directeur de thèse

LAMOUROUX Emmanuel

Encadrement

Thèse en co-direction entre Emmanuel Lamouroux (MCF) et Solenne Fleutot (MCF) de l'équipe Nano-bio-matériaux pour la Vie (Equipe 401) de l'IJL. Le/la doctorant/e commencera sa thèse par la réalisation d'une étude bibliographique de son sujet et devra rédiger un rapport sur l'état de l'art. Régulièrement des réunions seront planifiées afin de faire le point sur l'état d'avancement des travaux et de discuter des résultats obtenus. Le/la doctorant/e devra participer activement à ces réunions, notamment en faisant des propositions sur la suite des études à mener. Bien entendu entre chaque réunion, les directeurs de thèse seront disponibles pour répondre aux questions du/de la doctorant/e et discuter avec lui/elle des éventuels problèmes rencontrés. Le/la doctorant/e pourra également interagir avec les autres membres du laboratoire et des laboratoires en collaboration du projet, tant pour les aspects techniques de son travail que pour l'aspect organisationnel des différents services (plannings, utilisation du petit matériel…). Les travaux de thèse seront publiés dans des journaux internationaux de Rang A et présentés dans des congrès nationaux et internationaux. Le/la doctorant/e devra rédiger et proposer les premiers drafts qui seront discutés avec les encadrants avant validation. Le/la doctorant/e sera encouragé/e à s'intégrer au sein de l'équipe et à la vie du laboratoire. Par le biais de l'école doctorale, il/elle sera en contact avec les autres doctorants de l'Université de Lorraine et aura ainsi accès aux différentes manifestations organisées. Pour l'aider à faire son choix entre carrière à l'université et carrière dans un EPST (CNRS par exemple), il serait souhaitable que le/la doctorant/e puisse effectuer quelques heures de vacation afin de savoir si l'enseignement, qui est un aspect du métier d'enseignant-chercheur, lui convient. Thesis co-directed by Emmanuel Lamouroux (MCF) and Solenne Fleutot (MCF) of the IJL's Nano-bio-materials for Life team (Team 401). The PhD student will begin his/her thesis by carrying out a bibliographical study of his/her subject, and will be required to write a report on the state of the art. Regular meetings will be scheduled to review progress and discuss results. The PhD student will be expected to participate actively in these meetings, in particular by making proposals for further studies. Of course, between each meeting, the thesis supervisors will be available to answer the doctoral student's questions and discuss any problems encountered. The PhD student will also be able to interact with other members of the laboratory and collaborating laboratories on the project, both for the technical aspects of his/her work and for the organizational aspects of the various departments (schedules, use of small equipment, etc.). The thesis work will be published in international A-ranked journals and presented at national and international conferences. The PhD student is expected to write and propose the first drafts, which will be discussed with the supervisors before validation. The PhD student will be encouraged to integrate into the team and the life of the laboratory. Through the doctoral school, he/she will be in contact with other doctoral students at the Université de Lorraine, and will have access to the various events organized. To help them decide whether to pursue a career at university or in an EPST (e.g. CNRS), doctoral students should be able to do a few hours of vacation work to find out whether teaching, which is an aspect of the teaching-research profession, is right for them.

Type de contrat

Concours pour un contrat doctoral

école doctorale

C2MP - CHIMIE MECANIQUE MATERIAUX PHYSIQUE

équipe

DEPARTEMENT 4 - N2EV : 401 - Nanomatériaux pour la vie

contexte

Les nanoparticules multifonctionnelles suscitent un intérêt croissant en raison de leurs propriétés physiques uniques et de leur potentiel pour des applications innovantes dans des domaines comme la nanomédecine, la photonique et les dispositifs de conversion d'énergie. Parmi elles, les structures cœur@coquille se distinguent par la possibilité d'associer différentes fonctionnalités au sein d'une même particule, ouvrant la voie à des dispositifs intégrés plus performants. Cependant, la maîtrise de la synthèse et la compréhension des interactions entre les propriétés magnétiques, optiques et piézoélectriques dans ces systèmes nanostructurés restent des défis majeurs à relever. Multifunctional nanoparticles are attracting growing interest due to their unique physical properties and their potential for innovative applications in fields such as nanomedicine, photonics and energy conversion devices. Among them, core@shell structures stand out for the possibility of combining different functionalities within a single particle, paving the way for higher-performance integrated devices. However, mastering the synthesis and understanding the interactions between magnetic, optical and piezoelectric properties in these nanostructured systems remain major challenges.

spécialité

Chimie

laboratoire

IJL - INSTITUT JEAN LAMOUR

Mots clés

Nanoparticules cœur@coquille(s), Synthèse chimique , Propriétés magnétiques, Propriétés optiques, Propriétés piézoélectriques, Nanomatériaux multifonctionnels

Détail de l'offre

Ce travail de thèse vise à développer des nanoparticules cœur@coquille(s) multifonctionnelles présentant des propriétés magnétiques, optiques et piézoélectriques. La synthèse de ces nanoparticules reposera sur des techniques de chimie douce permettant un contrôle précis de la structure et de la composition des couches. Le cœur sera constitué de matériaux magnétiques, tandis que la coquille sera élaborée à partir de matériaux semi-conducteurs, plasmoniques ou piézoélectriques afin d'optimiser les propriétés physico-chimiques.
La caractérisation approfondie de ces nanoparticules sera réalisée à l'aide de techniques avancées telles que la microscopie électronique à transmission (TEM et HRTEM), la diffraction des rayons X (XRD), la spectroscopie UV-Vis-NIR et la spectroscopie Raman, permettant d'analyser la morphologie, la cristallinité et les propriétés optiques. Les propriétés magnétiques seront étudiées par magnétométrie à échantillon vibrant (VSM) ou par spectroscopie Mössbauer, tandis que les caractéristiques piézoélectriques seront évaluées par microscopie à force piézoélectrique (PFM).
L'objectif final est de concevoir des nanoparticules aux fonctionnalités ajustables, destinées à des applications variées telles que la nanomédecine (agents de contraste ou vecteurs thérapeutiques), la photonique ou les dispositifs de conversion d'énergie. Cette recherche contribuera à une meilleure compréhension des interactions entre les propriétés physiques au sein de systèmes nanostructurés, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles technologies avancées.

Keywords

Core@shell nanoparticles, Chemical synthesis, Magnetic properties, Optical properties, Piezoelectric properties, Multifunctional nanomaterials

Subject details

The aim of this thesis is to develop multifunctional core@shell nanoparticles with magnetic, optical and piezoelectric properties. The synthesis of these nanoparticles will be based on soft chemistry techniques enabling precise control of the structure and composition of the layers. The core will be made of magnetic materials, while the shell will be built from semiconducting, plasmonic or piezoelectric materials to optimize physico-chemical properties. In-depth characterization of these nanoparticles will be carried out using advanced techniques such as transmission electron microscopy (TEM and HRTEM), X-ray diffraction (XRD), UV-Vis-NIR spectroscopy and Raman spectroscopy, to analyze morphology, crystallinity and optical properties. Magnetic properties will be studied by vibrating sample magnetometry (VSM) or Mössbauer spectroscopy, while piezoelectric characteristics will be assessed by piezoelectric force microscopy (PFM). The ultimate goal is to design nanoparticles with adjustable functionalities, for use in a wide range of applications such as nanomedicine (contrast agents or therapeutic vectors), photonics or energy conversion devices. This research will contribute to a better understanding of the interactions between physical properties within nanostructured systems, paving the way for new advanced technologies.

Profil du candidat

Le candidat doit être titulaire d'un master en chimie, en science des matériaux ou éventuellement en physique. Il/elle doit bien maîtriser la chimie organique et inorganique. Il serait aussi utile d'avoir des connaissances sur les techniques permettant d'analyser les nano-objets, comme les spectroscopies ou les microscopies. Des bases en physique des matériaux seraient un plus.
Le candidat doit également faire preuve de bonnes qualités relationnelles pour bien s'intégrer à l'équipe de recherche.
Niveau d'anglais requis : Intermédiaire (B1/B2) — Vous êtes capable de vous exprimer de manière claire et cohérente sur des sujets familiers et de la vie courante et de comprendre les points essentiels d'une discussion quand un langage clair et standard est utilisé et s'il s'agit de choses familières au travail, à l'école, aux loisirs, etc.
Les demandes doivent inclure une lettre de motivation, un Curriculum Vitae détaillé, les relevés de notes et le contact d'au moins une personne de référence.

Candidate profile

The candidate must have a Master's degree in chemistry, materials science or physics. He/she should have a good command of organic and inorganic chemistry. Knowledge of techniques for analyzing nano-objects, such as spectroscopy or microscopy, would also be useful. A grounding in materials physics would be a plus.
The candidate must also have good interpersonal skills to fit in well with the research team.
Level of English required: Intermediate (B1/B2) - You are able to express yourself clearly and coherently on familiar and everyday topics, and to understand the main points of a discussion when clear and standard language is used, and if it concerns familiar matters at work, school, leisure, etc.
Applications must include a letter of motivation, a detailed Curriculum Vitae, transcripts and the contact of at least one reference person.

Contacts:
Solenne Fleutot (solenne.fleutot@univ-lorraine.fr)
Emmanuel Lamouroux (emmanuel.lamouroux@univ-lorraine.fr)

Référence biblio