Thèse Transport et Filtrage de Spin dans des Jonctions Moléculaires Étudiés par Microscopie en Champ Proche H/F - Université de Lille

Établissement : Université de Lille
École doctorale : ENGSYS Sciences de l'ingénierie et des systèmes
Laboratoire de recherche : Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie
Direction de la thèse : Stéphane LENFANT ORCID 0000000268578752
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-10T23:59:59La spintronique moléculaire vise à exploiter le spin de l'électron pour développer des dispositifs nanoélectroniques innovants, combinant miniaturisation, faible consommation énergétique et fonctionnalités inédites apportées par l'utilisation de molécules. Le projet de thèse s'inscrit dans cette dynamique en explorant le transport de spin dans des jonctions moléculaires formées par des nano-objets ferromagnétiques recouverts de molécules, et étudiés par microscopie en champ proche, comme le spin-polarized scanning tunneling microscope (SP-STM) sous ultravide, à 1,5 K et sous champ magnétique (± 3 T).

Cette thèse, fortement expérimentale, s'articulera autour de trois axes : (i) la fabrication de nanodots ferromagnétiques (~10 nm) par lithographie électronique ; (ii) le dépôt de molécules organiques (métallocènes, chaînes alkyl/aromatiques thiolées) sur ces nano-objets ; (ii) la caractérisation des propriétés de ces nano-objets avant et après fonctionnalisation moléculaire, par STM, AFM et SP-STM notamment.
L'objectif de ces études est d'analyser la magnétorésistance tunnel (TMR) sur ces nano-objets avec et sans molécules [1] et d'évaluer le filtrage de spin sur de nouvelles molécules d'intérêt, comme le vanadocène, récemment identifié par des études théoriques comme un candidat prometteur pour le filtrage de spin [2].
Ce projet ambitionne de fournir de nouvelles connaissances permettant de relier la structure moléculaire aux propriétés de magnétotransport, en particulier le filtrage de spin, guidant ainsi la conception de futurs dispositifs spintroniques moléculaires à haute performance.

La spintronique moléculaire vise à exploiter le spin de l'électron pour développer des dispositifs nanoélectroniques innovants, combinant miniaturisation, faible consommation énergétique et fonctionnalités inédites apportées par l'utilisation de molécules.

Ce projet pluridisciplinaire, à l'interface de la chimie, de l'électronique et de la physique, exigera du ou de la candidat(e) qu'il/elle réalise des caractérisations électriques par SPM et contribue au développement de nouveaux systèmes de caractérisation.
Cette offre de thèse s'adresse aux candidats présentant un vif intérêt pour la recherche expérimentale et avec une expérience en microscopie à sonde locale (SPM). Le ou la candidate doit être physicien(ne) avec une formation en SPM. Des compétences en science des matériaux, en caractérisation électronique et en techniques de lithographie seraient un atout.