Laboratoire Léon Brillouin

UMR12 CEA-CNRS

Bât. 563 CEA Saclay

91191 Gif sur Yvette Cedex

France

llb-sec@cea.fr

Les sujets de thèses

Dernière mise à jour : 26-09-2017

5 sujets IRAMIS/LLB

• Biophysique moléculaire

• Chimie physique et électrochimie

• Interactions rayonnement-matière

• Matière molle et fluides complexes

• Physique du solide, surfaces et interfaces

 

Analyse de la compaction de l'ADN par des protéines amyloides bactériennes

SL-DRF-17-0657

Domaine de recherche : Biophysique moléculaire
Laboratoire d'accueil :

Laboratoire Léon Brillouin (LLB)

Groupe Biologie et Systèmes Désordonnés

Saclay

Contact :

Véronique ARLUISON

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Véronique ARLUISON

Université Paris VII - DRF/IRAMIS/LLB/GBSD

01 69 08 32 82

Directeur de thèse :

Véronique ARLUISON

Université Paris VII - DRF/IRAMIS/LLB/GBSD

01 69 08 32 82

Page perso : http://iramis.cea.fr/llb/Phocea/Membres/Annuaire/index.php?uid=varluiso

Labo : http://www-llb.cea.fr/

L’objectif de ce projet de thèse est de développer et de coupler des méthodes innovantes pour caractériser des nanostructures nucléoprotéiques. Les techniques d’imagerie de fluorescence de molécules uniques d'ADN confinées dans des micro et nanocanaux, microcalorimétrie, diffusion aux petits angles, microscopie à force atomique et nanospectroscopie infrarouge seront appliquées en vue d'établir l'effet d'une protéine associée au nucléoïde bactérien appelée Hfq. Hfq est impliquée dans de nombreux circuits de régulation bactériens, notamment dans le contrôle de la virulence. Ces technologies permettront de suivre la morphologie des complexes à l'échelle nanométrique ainsi que des modifications plus subtiles telles que des changements de conformation du ribose. Le projet visera en particulier à évaluer comment la région amyloïde de Hfq aide à former le complexe nucléoprotéique afin de compacter l'ADN sous une forme condensée. Les retombées attendues pour ce projet de thèse seront doubles, du point de vue des méthodes innovantes pour l'analyse de nanostructures biologiques autoassemblées et des perspectives pour la mise au point de nouveaux antibiotiques.

L'eau confinée en milieu hydrophobe : vers un nouveau diagramme de phases

SL-DRF-17-1088

Domaine de recherche : Chimie physique et électrochimie
Laboratoire d'accueil :

Laboratoire Léon Brillouin (LLB)

Groupe de Diffusion Neutron Petits Angles

Saclay

Contact :

Christiane Alba-Simionesco

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Christiane Alba-Simionesco

CNRS - DSM/IRAMIS/LLB

0169085241

Directeur de thèse :

-

Page perso : http://iramis.cea.fr/Phocea/Membres/Annuaire/index.php?uid=calba

Labo : http://www-llb.cea.fr/index.php

Les applications industrielles telles que la catalyse, la filtration, la chromatographie, le relargage contrôlé de principe actif, etc… nécessitent de comprendre les mécanismes mis en jeu tant du point du vue de la stabilité hydrothermale et mécanique des matériaux mésoporeux utilisés, que du point de vue des implications du confinement sur les propriétés dynamiques, structurales et thermodynamiques du fluide confiné. Il est maintenant clairement établi que ces propriétés diffèrent de celles du fluide pris en conditions étendues. Devant la grande variété de matériaux et les difficultés d'une caractérisation précise et systématique, il n'apparaît pas de consensus à l'heure actuelle pour prédire les modifications induites par le confinement sur les propriétés du fluide confiné.



Nous voudrions maintenant interpréter et prédire les propriétés de l'eau liquide confinée à l'échelle nanoscopique dans des matrices mésoporeuses silicatées dont la taille et les interactions de surface sont contrôlées (2 à 4nm de diamètre). Depuis des pores hydrophiles à des pores totalement hydrophobes, que nous avons synthétisés, greffés et caractérisés au LLB; nous comptons analyser les processus d'entrée et de saturation dans un pore (adsorption, imbibition et intrusion), en relation avec la structure, la dynamique locale et les transitions de phases condensées de l'eau liquide.

Synthèse et étude par diffraction de neutrons de composés chiraux, hôtes de réseaux de skyrmions magnétiques

SL-DRF-17-0635

Domaine de recherche : Interactions rayonnement-matière
Laboratoire d'accueil :

Laboratoire Léon Brillouin (LLB)

Groupe Diffraction Poudres (GDP)

Saclay

Contact :

Isabelle MIREBEAU

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2016

Contact :

Isabelle MIREBEAU

CNRS - DRF/IRAMIS/LLB/G3A

01-69-08-60-89

Directeur de thèse :

Isabelle MIREBEAU

CNRS - DRF/IRAMIS/LLB/G3A

01-69-08-60-89

Page perso : http://iramis.cea.fr/llb/Phocea/Membres/Annuaire/index.php?uid=mirebea

Labo : http://www-llb.cea.fr/

Voir aussi : https://www.universite-paris-saclay.fr/fr/recherche/laboratoire/institut-de-chimie-moleculaire-et-des-materiaux-dorsay-icmmo

Les skyrmions magnétiques sont des textures de spin un peu analogues à des vortex, qui seront peut-être les briques élémentaires de l’électronique de demain. Si les applications industrielles concernent surtout les couches minces, l’étude de matériaux massifs permet de comprendre en détail la nature des interactions magnétiques pour pouvoir les piloter. Ce sont souvent des matériaux frustrés, dont les températures d’ordre magnétique TC sont basses (quelques dizaines de K). Les mesures de neutrons, comme la diffusion aux petits angles (DNPA) permettent d’observer de telles textures, et ont été les premières à visualiser des réseaux de skyrmions. L’étude par neutrons de monocristaux est cruciale pour distinguer une phase de skyrmions d’une phase hélicoïdale classique.

La thèse, de nature physico-chimique consiste à synthétiser et étudier par neutrons des alliages CoZnMn, sous forme poly et monocristalline, qui abritent des réseaux de skyrmions induits par le champ magnétique au voisinage de TC. Celles-ci qui peuvent dépasser 300K varient fortement avec la concentration. Le but est de caractériser pour chaque composé le diagramme de phase magnétique en fonction de la température et du champ, puis les fluctuations de spin. Il s’agit d’une collaboration entre l’ICMMO (synthèse, caractérisation RX et magnétique, encadrement C. Decorse) et le LLB (diffraction de neutrons, DNPA, expériences au réacteur Orphée et à l’ILL, encadrement I. Mirebeau et N. Martin).

Nouvelles propriétés des liquides: corrélations solides & rôle de l’interaction fluide/substrat.

SL-DRF-17-0974

Domaine de recherche : Matière molle et fluides complexes
Laboratoire d'accueil :

Laboratoire Léon Brillouin (LLB)

Groupe Diffraction Monocristaux (GDM)

Saclay

Contact :

Laurence NOIREZ

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Laurence NOIREZ

CNRS-UMR 12 - LLB01/Laboratoire de Diffusion Neutronique

01 69 08 63 00

Directeur de thèse :

Laurence NOIREZ

CNRS-UMR 12 - LLB01/Laboratoire de Diffusion Neutronique

01 69 08 63 00

Labo : Laboratoire Léon Brillouin

Selon le modèle de Maxwell, les liquides ne sont supposés présenter de réponse élastique (solide) que s’ils sont sollicités à suffisamment haute fréquence. De récents développements expérimentaux menés au Laboratoire Léon Brillouin montrent qu’il est maintenant possible de mesurer une élasticité également à basses fréquences, autrement dit les molécules de liquide ne sont pas dynamiquement libres mais corrélées à longue portée [1-3]. La découverte d’une élasticité de cisaillement est une observation majeure puisqu’elle remet en question un quasi-dogme en dynamique des liquides, l’écoulement d’un fluide n’est donc plus lié au temps de relaxation moléculaire. L'élasticité de cisaillement est un paramètre nouveau dans les liquides qui demande à revisiter les modèles hydrodynamiques et la rhéologie classique et permet de mettre en évidence de nouveaux phénomènes comme l’identification d’un régime de froid induit par l’écoulement [4]. Des collaborations avec plusieurs équipes nationales et internationales (Inst. de Physique du Mans, Univ. Cambridge, TU Berlin) sont déjà en place.

Les conséquences pratiques sont nombreuses dans divers domaines d'application faisant intervenir des mécanismes interfaciaux (adhésion, moulage, lubrification, revêtement, fluidique, instabilités d'écoulement) et permettent de prévoir de nouveaux effets comme opto-actionneurs à faible énergie. L'étudiant de doctorat bénéficiera en outre de collaborations internationales notamment avec des théoriciens.



Références:

1. Noirez L, Mendil-Jakani H and Baroni P 2009 The missing parameter in rheology: hidden solid-like correlations in viscous liquids, polymer melts and glass formers, Polym. Int. 58 962

2. Noirez L and Baroni P Identification of a low frequency elastic behavior in Liquid Water, J. of Physics: Condensed Matter 24 (2012) 372101.

3. Kahl P., Baroni P., Noirez L., Bringing to Light Hidden Elasticity in the Liquid State using in-situ Pretransitional Liquid Crystal Swarms PloS One 2016.

4. P. Baroni, P. Bouchet, L. Noirez, Highlighting a Cooling Regime in Liquids under Submillimeter Flows, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 2026.



Spintronique antiferromagnétique : vers un contrôle actif de l'anisotropie magnétique

SL-DRF-17-0020

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Laboratoire Léon Brillouin (LLB)

Groupe Diffraction Monocristaux (GDM)

Saclay

Contact :

Alexandre Bataille

Stéphane Andrieu

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2016

Contact :

Alexandre Bataille

CEA - DRF/IRAMIS/LLB/GDM

01 69 08 58 98

Directeur de thèse :

Stéphane Andrieu

Université de Lorraine - Institut Jean Lamour, département P2M, équipe Nanomagnétisme et Electronique de spin

03 83 68 48 24

Page perso : http://iramis.cea.fr/llb/Pisp/alexandre.bataille/

Labo : http://www-llb.cea.fr/index.php

Voir aussi : http://ijl.univ-lorraine.fr/recherche/departement-physique-de-la-matiere-et-des-materiaux-p2m/nanomagnetisme-et-electronique-de-spin/

La réduction de la consommation électrique de nos dispositifs électroniques de tous les jours est un enjeu sociétal majeur, qui appelle une rupture technologique. Parmi les pistes explorées depuis peu, figure l’idée de développer des composants spintroniques ou des couches antiferromagnétiques (ordonnés magnétiquement mais sans aimantation résultante) joueraient un rôle actif, notamment à travers leur anisotropie magnétique et son contrôle. L’obstacle majeur au développement de ce domaine réside dans la difficulté de mesurer l’ordre magnétique des films antiferromagnétiques. La technique la plus directe pour mesurer cet ordre est la diffraction de neutrons, que de récents développements expérimentaux permettent d’appliquer aux couches minces épitaxiées. Cette thèse profitera de l’arrivée d’un aimant vectoriel unique au monde permettant d’étudier simultanément l’anisotropie magnétique des films et multicouches (par diffraction de neutrons) et les propriétés de magnéto-transport. Ceci engendrera une compréhension fine des phénomènes mis en jeux, et devrait permettre de contrôler activement l’anisotropie et donc de proposer de nouveaux dispositifs.

 

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