Laboratoire Léon Brillouin

UMR12 CEA-CNRS

Bât. 563 CEA Saclay

91191 Gif sur Yvette Cedex

France

llb-sec@cea.fr

Les sujets de thèses

5 sujets IRAMIS//LLB

Dernière mise à jour : 24-06-2018


• Biophysique moléculaire

• Physique du solide, surfaces et interfaces

 

Couplage entre degrés de liberté de spin et de réseau dans des systèmes magnétiques non conventionnels

SL-DRF-18-0726

Laboratoire d'accueil :

Laboratoire Léon Brillouin (LLB)

Groupe 3 Axes (G3A)

Saclay

Contact :

Sylvain PETIT

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Sylvain PETIT

CEA - DRF/IRAMIS/LLB

01 69 08 60 39

Directeur de thèse :

Sylvain PETIT

CEA - DRF/IRAMIS/LLB

01 69 08 60 39

Page perso : http://www-llb.cea.fr/Phocea/Membres/Annuaire/index.php?uid=spetit

Labo : http://www-llb.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=530

Le but principal de la thèse est de mieux comprendre les mécanismes de couplage entre degrés de liberté de spin et de réseau dans des systèmes magnétiques non conventionnels; plus spécifiquement on s'intéresse à des systèmes modèles 1D, notamment SrCuO2, et on se propose d'étudier les propriétés de conduction thermique extraordinaires de ces matériaux. Dans ce but, on se propose de caractériser la conductivité thermique et de relier son évolution aux spectres des excitations de réseau (les phonons) ainsi que des excitations magnétiques, par diffusion de neutrons. On cherchera à mettre en évidence les interactions éventuelles entre les deux types d’excitations. Une large part de ce travail de thèse sera consacré à la modélisation des comportement observés. Ces travaux seront effectués en collaboration avec l’ICMMO (Paris XI).

Compaction de l'ADN par une protéine amyloide bactérienne

SL-DRF-18-0270

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 : 01-09-2018

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://www-llb.cea.fr/Phocea/Membres/Annuaire/index.php?uid=varluiso

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

Voir aussi : https://www.synchrotron-soleil.fr/

Dans la cellule bactérienne, le matériel génétique est dans un état compacté et condensé. Par exemple, le nucléoïde, c’est à dire la structure qui contient le chromosome bactérien associé à des protéines, est typiquement de l’ordre quelques centaines de nanomètres, alors que la longueur de l'ADN est d'environ 1 mm. Le génome est donc compacté par un facteur mille environ. L’objectif de ce projet de thèse consiste à coupler différentes méthodes pour caractériser les structures nucléoprotéiques bactériennes. Cette approche multidisciplinaire sera développée au sein du laboratoire Léon Brillouin au CEA en collaboration avec un groupe du synchrotron SOLEIL (ligne DISCO). L’étudiant recruté étudiera particulièrement une nouvelle façon de structurer l'ADN utilisant une protéine bactérienne formant des structures amyloïdes, appelée Hfq. La condensation de l'ADN induite par les protéines amyloïdes associées aux neuropathologies a déjà été décrite, mais ici, la région amyloïde de Hfq sert la physiologie de la cellule en permettant d’assurer la compaction de l'ADN in vivo. Analyser l’interaction de Hfq avec l'ADN s’avère donc primordial afin de mieux comprendre la compaction du chromosome bactérien et ses conséquences fonctionnelles. Les retombées attendues pour ce projet de thèse seront doubles, du point de vue du développement méthodologique pour l'analyse des nanostructures nucléoprotéiques et des perspectives pour la mise au point de nouveaux antibiotiques.

Approche thermique d’interfaces liquide/solide et liquide/Air (ATILA)

SL-DRF-18-0782

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

Laboratoire Léon Brillouin (LLB)

Groupe de Diffusion Neutron Petits Angles

Saclay

Contact :

Laurence NOIREZ

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2018

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

Page perso : http://iramis.cea.fr/Pisp/laurence.noirez/

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

Le présent projet de thèse expérimentale s’inscrit dans le cadre d'un programme collaboratif CEA-Région Pays de la Loire. L’objectif est de progresser dans la compréhension des mécanismes interfaciaux solide/liquide ou liquide/air. Dans le cas d’une interface liquide / solide, le déséquilibre entre les énergies inter-moléculaires et les énergies de surface (attractives et répulsives) crée une zone d’interface où les interactions intermoléculares liquide-liquide et les interactions molécule liquide- atome solide sont en compétition. Si une littérature abondante existe sur le sujet, les mécanismes en jeu sont encore bien obscurs. Des expériences pionnières menées en collaboration entre le Laboratoire Léon Brillouin et l'Institut des Molécules et des Matériaux du Mans ont récemment permis de montrer qu'à l’approche de l'interface liquide/solide, une variation de la température est observable [1]. Celle-ci dépend de la nature du solide et du liquide mis en contact. Cette découverte majeure est un nouveau champ d’investigation possible pour la compréhension des mécanismes de transfert d’énergie. Elle peut aboutir à l’élaboration de convertisseurs passifs d’énergie et de nouvelles solutions technologiques.



Le projet de thèse propose d’explorer les caractéristiques de cette nouvelle propriété interfaciale et du processus de transfert d'énergie associé. Pour avancer dans la compréhension des propriétés thermiques interfaciales, il sera proposé de décrire comment les premières molécules liquides interagissent avec les atomes solides en utilisant des surfaces de haute ou de faible énergie. Pour ce faire nous développerons des surfaces modèles de topographie et de chimie de surface variées de manière à contrôler les forces de surface (électriques, ioniques ou acido-basiques). La possibilité d'induire des variations thermiques de manière passive [1], c’est-à-dire en utilisant l’énergie interfaciale est une approche qui à notre connaissance n’a été ni abordée et n’est pas attendue tant qu’il est communément admis que les fluctuations de densité garantissent l’uniformisation de la température [2]. Des techniques modernes d’analyse thermique et de micro-spectrométrie Raman de surface associée à des techniques de chimiométrie seront utilisées conjointement pour mettre expérimentalement en lumière ces phénomènes d’interface à différentes échelles. Une collaboration internationale est par ailleurs prévue pour développer de nouvelles approches fondamentales. Des progrès rapides dans la compréhension des mécanismes régissant les équilibres thermiques sont attendus.



Ce programme conviendra à un étudiant ayant de solides bases en physique ou physico-chimie des liquides, des polymères ou matériaux avec une forte motivation pour une approche expérimentale originale, un intérêt pour l’instrumentation et l’utilisation des Grands Instruments (LLB, Soleil, ESRF) pour les techniques de diffusion. Ce programme expérimental évoluera également en contact avec des collaborations établies avec des théoriciens de renommée mondiale en matière de modélisation multi-échelles.



1. L. Noirez, P. Baroni, J.F. Bardeau, Appl. Phys. Lett. 110 (2017) 213904.

2. L. Noirez, P. Baroni, J. Colloid and Surface, in press 2018.

Exploration de tellurates à structure nid d’abeille

SL-DRF-18-0896

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

Laboratoire Léon Brillouin (LLB)

Groupe Diffraction Poudres (GDP)

Saclay

Contact :

Françoise DAMAY-ROWE

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Françoise DAMAY-ROWE

CNRS-UMR 12 - LLB - Laboratoire de Diffusion Neutronique

01 69 08 49 54

Directeur de thèse :

Françoise DAMAY-ROWE

CNRS-UMR 12 - LLB - Laboratoire de Diffusion Neutronique

01 69 08 49 54

Page perso : http://iramis.cea.fr/Pisp/francoise.damay/

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

Les oxydes de métaux de transition à structure nid d’abeille quasi bidimensionnelle offrent une grande variété de comportements magnétiques originaux, liés à la frustration du réseau magnétique, des états de liquide de spins quantiques aux ordres magnétiques non colinéaires ou dimérisés.



L’objectif général de la thèse est d’étudier de nouveaux oxydes de tellure à structure nid d’abeille, dérivés de la structure de PbSb2O6. L'enjeu sera d’établir des relations entre les structures cristallines et magnétiques, et les propriétés des composés étudiés, afin de mettre en exergue les paramètres qui gouvernent ces propriétés, et les relier aux prédictions théoriques. Dans le cas de composés non ordonnés, on s’attachera à décrire la nature de l’état fondamental et à le relier aux modèles théoriques existants. Dans le cas de composés présentant un ordre magnétique à longue distance, les propriétés physiques, en particulier de constantes diélectrique et de polarisation, seront caractérisées, en vue d’applications potentielles du type multiferroïcité.



La technique expérimentale principale sera la diffusion neutronique, qui permet d’avoir accès aux informations sur les réseaux cristallins et magnétiques statiques, ainsi que sur les excitations associées.

Exploration des fluctuations de spin dans les molécules photosensibles

SL-DRF-18-0416

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

Laboratoire Léon Brillouin (LLB)

Groupe Interfaces et Matériaux (GIM)

Saclay

Contact :

Gregory CHABOUSSANT

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Gregory CHABOUSSANT

CNRS-UMR 12 - LLB - Laboratoire de Diffusion Neutronique

01 69 08 96 51

Directeur de thèse :

Gregory CHABOUSSANT

CNRS-UMR 12 - LLB - Laboratoire de Diffusion Neutronique

01 69 08 96 51

Page perso : http://iramis.cea.fr/Pisp/gregory.chaboussant/

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

Ce sujet s’inscrit dans le cadre du "nanomagnétisme" et s’intéresse aux propriétés fondamentales de nouveaux matériaux magnétiques (agrégats moléculaires magnétiques, nanoparticules magnétiques) qui présentent, pour certains de ces composés, des propriétés fonctionnelles intéressantes comme la photo-commutation ou le contrôle de l’aimantation à l’échelle moléculaire (stockage de l’information au niveau d’une seule molécule).



Les molécules dites à "transition de spins" ont la particularité de pouvoir changer radicalement leur état magnétique sous l’effet de la température ou d’une irradiation lumineuse (matériaux photomagnétiques). Cette transition s’opère par une conversion de l’état électronique des atomes magnétiques (conversion dite bas-spin vers haut-spin). Nous nous intéressons plus particulièrement à des nanoparticules de taille variable à base de Bleu de Prusse (NiCr, CoFe, etc.) qui sont ferromagnétiques à basse température, et certaines photomagnétiques.



Nous étudions les fluctuations superparamagnétiques de ces nanoparticules, et souhaitons poursuivre par l'étude des composés photomagnétiques de type CoFe. La thèse s'intéressera donc au magnétisme, aspects individuels et collectifs, de nanoparticules ferromagnétiques et photomagnétiques. Les expériences seront menées au LLB (CEA Saclay) ou à l’institut-Laue Langevin de Grenoble en utilisant des spectromètres de diffusion aux petits angles de neutrons polarisés, les diffractomètres et des magnétomètres.

 

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