Sujet, objectifs et méthodes:
Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet CLAMP (ANR PEPR LUMA) visant à étudier le couplage réciproque entre des nanoparticules magnétiques (MNP) et une couronne de ligands photoactifs (azo-photochromes, complexes VT/SCO, fluorophores). Les ligands modifient l’anisotropie, la dynamique et la réponse magnétique des MNP, tandis que l’état magnétique des MNP influence en retour les propriétés optiques et structurales des ligands. Une modélisation multi-échelles est nécessaire pour capturer ces phénomènes.
Objectifs de ce projet de thèse
Le travail portera sur les développements théoriques nécessaires à la compréhension du couplage magneto-électrique, d’échange, dipolaire et thermique, dans ces nano-systèmes hybrides.
Le(a) doctorant(e) participera
— au développement et à la mise en œuvre d’un modèle théorique multi-échelle pour décrire le couplage entre
nanoparticules magnétiques et ligands,
— aux premières simulations couplées magnétiques–thermiques,
— à la résolution de l’équation de la chaleur avec des sources magnétiques et optiques,
— à l'étude des effets des ligands sur l’anisotropie effective et les temps de relaxation.
— à l'étude de la rétroaction T–anisotropie–dynamique.
Ce travail théorique sera mené en étroite collaboration avec les expériences prévues dans ce projet et participera à l'interprétation des résultats expérimentaux et à l'élaboration de modèles plus généraux pour la description du couplage entre les effets thermiques et magnétiques dans les nanostructures.
Nous utiliserons des méthodes de
- physique statistique,
- théorie du magnétisme,
- hamiltoniens multi-échelles,
- approche analytique des fonctions de Green,
- résolution numérique d’équations différentielles (stochastiques),
- modélisation du transport de chaleur.
Compétences recherchées
Physique du solide, magnétisme, physique statistique ; calcul analytique et modélisation numérique (Python,
C++ ou équivalent) ; intérêt pour les approches multi-échelles et les systèmes hybrides ; curiosité pour l’interface théorie/expérience ; intérêt pour la dynamique de l’aimantation ultrarapide.
Le doctorant (H/F) sera basé au laboratoire PROMES (Tecnosud/Perpignan) et encadré par une équipe d'experts dans le domaine, reconnue au niveau international. Des visites régulières seront effectuées aux autres laboratoires partenaires du projet ANR, en plus de la participation aux réunions régulières prévues dans le projet.
Aucun risque directement lié au travail théorique prévu.
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