Thèse Composants Rf Magnoniques Hybrides Reconfigurables H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Physique École doctorale : Physique en Ile de France Laboratoire de recherche : Laboratoire Albert Fert, CNRS, Thales, Université Paris Saclay Direction de la thèse : Javier VILLEGAS ORCID 0000000220963360 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-09-30T23:59:59 Les technologies RF recherchent des composants flexibles, compacts et économes en énergie. Les composants classiques sont souvent difficiles à reconfigurer rapidement et peuvent être limités par les pertes. Les magnons permettent d'envisager un traitement analogique des signaux RF via des fonctions reconfigurables. La thèse vise à lever deux verrous, le contrôle de la dynamique magnétique et la transduction RF vers les ondes de spin. La reconfiguration sera étudiée avec des micro-aimants intégrés générant un champ local pilotable et dans des systèmes hybrides en utilisant la supraconductivité en exploitant la transition normal/supraconducteur. La transduction RF vers ondes de spin sera étudié avec des transducteurs métalliques et en explorant les régimes ouverts par l'utilisation de supraconducteurs. Enfin, le développement de circuit magnonique hybride reconfigurable réalisant différents types de fonction sera étudié. Les technologies radiofréquences (RF) évoluent vers des architectures plus flexibles, plus compactes et plus économes en énergie. Les approches classiques reposent toutefois sur des composants dont les fonctions (filtrage, sélection de voie, routage ou séparation fréquentielle) sont souvent figées, ou difficilement reconfigurables rapidement, ce qui limite l'adaptation dynamique des systèmes RF dans des environnements contraints. Par ailleurs, les exigences de performance croissantes rendent déterminants les verrous liés aux pertes et à la consommation.
Dans ce contexte, les magnons, quanta d'ondes de spin, constituent une voie prometteuse pour le traitement analogique des signaux RF. Les dispositifs magnoniques peuvent réaliser des fonctions comme le filtrage, la sélection de canal, la mise en forme spectrale ou le retard, en reconfigurant directement la réponse via le contrôle des propriétés magnétiques et de la propagation des ondes de spin. L'intégration dans des architectures RF exige cependant de maîtriser simultanément deux aspects : (i) le pilotage efficace de la réponse magnonique, et (ii) la transduction efficace entre signaux RF électriques et ondes de spin. Cette thèse vise à développer une approche magnonique hybride ouvrant des leviers pratiques de reconfiguration tout en améliorant l'efficacité de conversion RF/magnon. L'objectif de la thèse est de développer, concevoir et valider expérimentalement des composants et circuits magnoniques reconfigurables capables d'exécuter des fonctions typiques du traitement RF, comme le filtrage, la sélection de canal et le démultiplexage fréquentiel, tout en visant de faibles pertes énergétiques. Pour atteindre cet objectif, le projet vise d'abord à démontrer la reconfigurabilité de la réponse magnonique via deux approches complémentaires : une reconfiguration par champ magnétique local intégré, et une reconfiguration exploitant l'état supraconducteur (normal/supraconducteur) afin de modifier la réponse électromagnétique et la propagation des ondes de spin. En parallèle, la thèse s'attache à lever un verrou central d'efficacité en optimisant la transduction RF/ondes de spin, et d'autre part en explorant des stratégies supraconductrices pour réduire les pertes et accéder à des régimes difficiles d'accès autrement.

Master en physique, électronique, matière condensée ou nanotechnologies.