Offre de thèse
Semiconducteurs pérovskites hybrides ferroélectriques pour l'optoélectronique : de la synthèse à l'étude des propriétés physiques
Date limite de candidature
30-04-2024
Date de début de contrat
01-10-2024
Directeur de thèse
PILLET Sébastien
Encadrement
La thèse sera co-encadrée par Sébastien Pillet et Elodie Tailleur, tous deux membres de l'équipe CRISP du laboratoire CRM2. Le suivi des travaux de recherche se fera sur la base de réunions hebdomadaires d'avancement et de discussions scientifiques. L'étudiant(e) participera activement aux réunions d'équipe, durant lesquelles il(elle) présentera ses résultats et difficultés rencontrées, et bénéficiera de formations thématiques.
Type de contrat
école doctorale
équipe
contexte
Ce projet de thèse entre dans le cadre des activités de l'équipe CRISP centrée sur les relations structures-propriétés de matériaux photo-, électro- et piezo-stimulables, et contribuera au programme interdisciplinaire MAT-PULSE de Lorraine Université d'Excellence (LUE). Ce sujet est par ailleurs lié au Groupe de Recherche CNRS HPERO, auquel Elodie Tailleur et Sébastien Pillet participent, ce qui offrira à l'étudiant(e) des opportunités de collaboration et de réseautage importantes pour sa carrière.spécialité
Physiquelaboratoire
CRM2 - Cristallographie, Résonance Magnétique et Modélisations
Mots clés
pérovskites hybrides, cristallographie, ferroélectricité, optoélectronique, diffraction des rayons X, spectroscopie
Détail de l'offre
Les pérovskites hybrides organiques-inorganiques ont récemment émergées comme une nouvelle classe de semiconducteurs performants pour le photovoltaïque et l'optoélectronique. Certains de ces matériaux, ayant une symétrie polaire non-centrosymétrique, présentent un comportement ferroélectrique, c'est-à-dire la propriété du matériau à posséder une polarisation électrique spontanée qui peut être renversée par un champ externe. La ferroélectricité est supposée être à l'origine des excellents rendements photovoltaïques.
Les propriétés ferroélectriques des pérovskites hybrides polaires et leur rôle dans les mécanismes optoélectroniques et photovoltaïques sont à l'heure actuelle toujours débattus dans la littérature, et mal compris. Nous proposons dans ce projet de thèse d'explorer les relations structures-propriétés de pérovskites hybrides ferroélectriques sous champ électrique afin de proposer une base microscopique et structurale aux mécanismes piezoélectriques, à la formation, l'orientation et la dynamique des domaines ferroélectriques.
L'objectif de cette thèse sera d'étudier les réponses structurales et optiques (absorption et photoluminescence) de cristaux de pérovskites hybrides ferroélectriques sous champ électrique en utilisant une approche de cristallographie operando.
Keywords
hybrid perovskites, crystallography, ferroelectricity, optoelectronic, X ray diffraction, spectroscopy
Subject details
Hybrid organic-inorganic perovskites have recently emerged as a new class of semiconductors for photovoltaics and optoelectronics. Some of these materials, having a non-centrosymmetric polar symmetry, exhibit a ferroelectric behavior, that is to say the property of the material to possess a spontaneous electric polarization which can be reversed by an external electric field. Ferroelectricity is believed to be the origin of the excellent photovoltaic performance. Ferroelectric properties of polar hybrid perovskites and their role in optoelectronic and photovoltaic mechanisms are currently still debated in the literature and poorly understood. In this thesis project, we propose to explore the structure-property relationships of ferroelectric hybrid perovskites under an electric field in order to provide a microscopic and structural basis for piezoelectric mechanisms, the formation, orientation and dynamics of ferroelectric domains. The objective of this thesis will be to study the structural and optical responses (absorption and photoluminescence) of ferroelectric hybrid perovskite crystals under electric field using an operando crystallography approach.
Profil du candidat
Les candidats doivent être titulaires d'un master ou équivalent (par exemple diplôme d'une école d'ingénieur) avec une solide formation en physique du solide ou en science des matériaux. Des connaissances expérimentales en diffraction des rayons X seront un avantage. Le projet implique des collaborations étroites avec des experts en cristallographie, en caractérisations électriques et optiques et en physique de la matière condensée. Le candidat retenu doit avoir une bonne capacité à travailler en équipe et un dynamisme dans l'apprentissage de nouvelles compétences. Les candidats doivent parler couramment l'anglais et/ou le français et avoir des capacités en rédaction scientifique.
Candidate profile
Candidates must hold a master's degree or an equivalent one (e.g. a diploma of an engineering school) with a solid training in solid-state physics or materials science. Knowledge in X-ray diffraction experiments will be an asset. The project involves close collaborations with experts in crystallography, electric and optical characterizations and condensed matter physics. The successful candidate is expected to have good ability for team work and dynamism on learning new skills. Applicants must be fluent in English and/or French with abilities in scientific writing.
Référence biblio
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