Laboratoire Léon Brillouin

UMR12 CEA-CNRS

Bât. 563 CEA Saclay

91191 Gif sur Yvette Cedex

France

llb-sec@cea.fr

Les sujets de thèses

2 sujets IRAMIS//LLB

Dernière mise à jour : 20-02-2018


««

• Physique du solide, surfaces et interfaces

 

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 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.

 

Retour en haut