Thèse Croissance Énantioselective de Nanocristaux Chiraux de Semiconduceturs H/F - ESPCI Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (PSL)

Établissement : ESPCI Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (PSL)
École doctorale : Physique et Chimie des Matériaux
Laboratoire de recherche : Laboratoire de Physique et d'Etude des matériaux
Direction de la thèse : Sandrine ITHURRIA ORCID 0000000247339883
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-03-29T23:59:59Le prix Nobel de chimie 2023 a récompensé la synthèse et la caractérisation de nanocristaux semi-conducteurs colloïdaux, qui présentent des propriétés optiques modulables allant de l'ultraviolet à l'infrarouge en fonction de leur taille, de leur forme et de leur composition. De plus, lorsque ces nanocristaux (NCs) sont anisotropes, comme les nanobâtonnets ou les nanoplaquettes, ils peuvent présenter des propriétés optiques polarisées.
En particulier, les nanoplaquettes semi-conductrices (NPLs) suscitent beaucoup d'intérêt car, en raison de leur forme, ces nanoparticules peuvent non seulement présenter des propriétés optiques polarisées, mais également des propriétés optiques circulairement polarisées. Plus précisément, les NPLs présentent un fort confinement quantique dans une dimension (leur épaisseur, ~1 nm), tout en ayant des dimensions latérales comprises entre 10 et 500 nm. Elles sont généralement constituées de semi-conducteurs II-VI tels que CdSe, CdTe ou CdS, et sont stabilisées par des ligands organiques qui assurent leur stabilité colloïdale.
De manière intéressante, en raison de leur structure cristalline et des contraintes mécaniques induites par les ligands, ces NPLs, lorsqu'elles sont suffisamment étendues, se relaxent en formes hélicoïdales (Figures 1b et 1c), ce qui en fait des candidates prometteuses pour présenter des propriétés optiques chirales, telles que la luminescence circulairement polarisée. Ces propriétés présentent des applications potentielles dans des domaines tels que les écrans 3D, les diodes électroluminescentes chirales (LEDs) et la photocatalyse énantiosélective.
Une synthèse typique conduit à un mélange racémique d'hélices enroulées vers la gauche et la droite. L'objectif de cette thèse sera d'étudier et de concevoir des systèmes chiraux, et de développer des stratégies de croissance énantiosélective, c'est-à-dire de favoriser la formation de NPLs d'une seule chiralité.
Nous avons récemment démontré que des ligands chiraux, tels que l'acide tartrique, peuvent se lier aux NPLs, induisant à la fois un facteur de dissymétrie optique élevé et une distorsion de la structure cristalline. Dans la continuité de ce travail, l'étudiant(e) étudiera l'utilisation d'autres molécules chirales disponibles commercialement (par exemple l'acide citronellique), afin d'analyser leur effet sur l'induction de chiralité et la réponse optique dans des NPLs de compositions variées.

Les nanocristaux de semiconducteurs de nanocristaux présentent des propriétés optiques ajustables en longueur d'onde du visible à l'infrarouge ce qui en fait des candidats potentiels à de nombreuses applicaitons allant des biotechnologies à l'opto-électronique.
Le but de cette thèse sera de r

Synthèses de nanocristaux dont les propriétés de dichroïsmes circulires seront induites par la forme des nanocristaux et non par le couplage d'une molécules chirale à la surface de nanocristaux achiraux.

Master 2 ou diplôme d'ingénieur.
Compétences en chimie des matériaux, chimie du solide et physique des semi-conducteurs.
Apétences pour l'expérience.
Rigueur scientifique.