Doctorant.e à FZJ - effets de proximité dans les hétérostructures magnétiques bidimensionnelles (F/H)

Les textures de spin chirales telles que les skyrmions topologiquement protégés sont prometteuses pour les applications de mémoire et d'informatique quantique de la prochaine génération. En sélectionnant soigneusement et en concevant des matériaux bidimensionnels (2D), les hétérostructures de van der Waals (vdW) offrent de nouvelles possibilités de contrôle et de manipulation de ces textures de spin. En particulier, le couplage spin-orbite induit par la proximité est un mécanisme prometteur pour le contrôle des textures de spin topologiques.

Dans ce projet, les hétérostructures vdW seront étudiées à l'aide d'une approche multimodale basée sur des techniques analytiques et de surface corrélatives. Le/la candidat.e au doctorat fabriquera et adaptera des hétérostructures vdW à partir de systèmes de matériaux prometteurs, en optimisant leurs interfaces pour améliorer les propriétés magnétiques et électroniques souhaitées. L'objectif principal du projet sera de corréler la structure du domaine magnétique local et la structure de la bande électronique, afin de déterminer l'influence du couplage spin-orbite induit par la proximité, en combinant la microscopie à élan avec la microscopie électronique à basse énergie (LEEM) et la microscopie électronique à photoémission (PEEM) corrigées de l'aberration. Afin de garantir une analyse corrélative approfondie, ces études seront complétées par des microscopies électroniques et à rayons X avancées en effectuant des mesures sur des spécimens identiques avec un transfert contrôlé entre différents microscopes. Ces études seront utilisées pour comprendre comment les propriétés électroniques et magnétiques évoluent à l'échelle nanométrique. Ces informations sont cruciales pour la conception de dispositifs quantiques optimisés.

Le projet sera hébergé au Ernst Ruska-Centre for Microscopy and Spectroscopy with Electrons (ER-C) au Forschungszentrum Jülich, l'une des principales installations de microscopie électronique au monde. L'ER-C abrite une collection exceptionnelle de microscopes électroniques de pointe et d'instruments corrélatifs de science des surfaces, qui permettent des études à haute résolution des matériaux et des dispositifs avec une résolution spatiale et énergétique exceptionnelle. Les techniques de contraste de phase disponibles à l'ER-C sont particulièrement adaptées à l'étude des propriétés magnétiques locales des matériaux.

Ce projet est une collaboration entre l'ER-C et le groupe « Momentum Microscopy » de l'Institut Peter Grünberg pour les « propriétés électroniques » (PGI-6) du Forschungszentrum Jülich, où le/la candidat.e recevra une formation et aura accès à des microscopes à contraste de phase uniques en leur genre. Le projet prévoit également des possibilités de séjours de recherche dans des institutions partenaires de premier plan dans le monde entier, ce qui permettra d'acquérir une expérience pratique des techniques de pointe en matière de spectroscopie de rayons X et de microscopie de l'impulsion à l'aide d'un synchrotron.

Pour plus d’informations, veuillez contacter Dr. Joachim Dahl Thomsen, email: j.thomsen@fz-juelich.de, Dr. Ying-Jiun Chen, email: yi.chen@fz-juelich.de et PD Dr. Christian Tusche, email: c.tusche@fz-juelich.de.