STAGE Offre de stage : Ingénierie de formation des centres NV dans le diamant monocristallin

Date de mise à jour de l’offre

Le Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM) :

Le Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM) est une Unité Propre de Recherche (UPR3407) du CNRS-INSIS créée le 1er janvier 2011 à partir de la fusion du LIMHP - Laboratoire d’Ingénierie des Matériaux et des Hautes Pressions (UPR1311) et du LPMTM – Laboratoire des Propriétés Mécaniques et Thermodynamiques des Matériaux (UPR 9001). L’unité est située sur le site de l’Université Paris 13 à Villetaneuse sur deux bâtiments d’une surface totale d’environ 6000 m2. L’équipe de direction est constituée d’un directeur issu de l’ex LIMHP (M. Khaled HASSOUNI) et d’un directeur adjoint issu de l’ex LPMTM (M. Patrick FRANCIOSI). Le LSPM regroupe aujourd’hui un peu plus de 140 personnes : 70 chercheurs/enseignant-chercheurs,20 IT/BIATOSS,45 doctorants,5 post-doc, 3 CDD.

Description de la mission

Ingénierie de formation des centres NV dans le diamant monocristallin

Laboratoire d’accueil :
LSPM-CNRS
Bat L1
99 avenue JB Clément
93430 Villetaneuse


Responsable du stage :
Nom : Jocelyn Achard et Ovidiu Brinza

Email : jocelyn.achard@lspm.cnrs.fr ; ovidiu.brinza@lspm.cnrs.fr

Tél : 01 49 40 34 26
Description de la mission :
Les centres azote-lacune (dits NV) dans le diamant sont des défauts émetteurs de lumière (637 nm) qu’il est possible de contrôler et manipuler optiquement. Leurs propriétés quantiques sont très sensibles à l’environnement extérieur ce qui permet de les utiliser pour fabriquer des nano-magnétomètres, des capteurs ultra-sensibles, ou même des composants pour le traitement de l’information. Ils constituent à l’heure actuelle l’un des systèmes à l’état solide les plus prometteurs. La production de ces centres NV peut se faire directement en ajoutant de l’azote dans la phase gazeuse lors de la croissance de diamant par dépôt chimique en phase vapeur ou par implantation à l’issue de la croissance. Quelle que soit la technique de création de ces centres, l’obtention de films de diamant contenant de fortes densités de centres NV (> 100ppb) reste particulièrement difficile en raison de la faible efficacité de création des centres et de la formation de nombreux défauts parasites.
Ainsi, le stage de Master 2 aura deux objectifs principaux :
- Le premier sera de développer des post-traitements d’irradiation sous hélium permettant d’augmenter le nombre de lacunes dans le diamant et par conséquent le taux de conversion de l’azote en centres NV.
- Le deuxième repose sur le développement récent d’un bâti de croissance utilisant des micro-plasmas et qui permet la création d’un plasma d’azote. Ce dernier, associé à la polarisation du porte-substrat, sera mis à profit pour implanter en surface des ions azote et créer des centres NV à une distance de la surface bien contrôlée.
L’étudiant en stage sera en charge du développement de ces deux techniques. Il utilisera pour cela les bâtis de croissance CVD disponibles au LSPM et d’implantation par faisceaux d’ions acquis récemment dans le cadre du DIM SIRTEQ. La caractérisation des échantillons se fera au sein du laboratoire mais également en collaboration (Thales, IRCP et université de Leipzig).

Profil recherché

Master 2 Etudiant ayant une formation en sciences des matériaux ou en physique et ayant une forte motivation pour les sujets interdisciplinaires.

Niveau de qualification requis

Bac + 4/5 et +
  • Employeur
    Le Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM)
  • Secteur d’activité de la structure
    Enseignement - Formation - Recherche
  • Effectif de la structure
    De 51 à 250 salariés
  • Site internet de la structure
    http://www.lspm.cnrs.fr
  • Type de stage ou contrat
    Stage pour lycéens et étudiants en formation initiale
  • Date prévisionnelle de démarrage
  • Durée du stage ou contrat
    Plus de 4 mois et jusqu'à 6 mois
  • Le stage est-il rémunéré ?
    Oui
  • Niveau de qualification requis

    Bac + 4/5 et +
  • Lieu du stage
    LSPM-CNRS Bat L1 99 avenue JB Clément 93430 Villetaneuse
    99 Avenue Jean Baptiste Clément
    93430 VILLETANEUSE
  • Accès et transports
    Ligne H - Arrêt Epinay-Villetaneuse puis TRAM T11 jusqu’à Villetaneuse - Université