PHY 593 Semi-conducteurs et Composants Stages de · PDF fileSemi-conducteurs et Composants Stages de Recherche 2015-2016 ... - Supraconductivité mésoscopique, systèmes. Mme Charis

PHY 593

Semi-conducteurs et Composants

Stages de Recherche 2015-2016 Ce document rassemble un certain nombre de propositions de stages reçues de

grands laboratoires universitaires ou industriels français. Les élèves peuvent prendre contact avec les correspondants indiqués pour en savoir plus. Cette liste n’est pas exhaustive et ceux qui ont d’autres projets sont invités à rencontrer H.-J. Drouhin ([email protected] ) qui les conseillera.

Quelques propositions de stages à l’étranger sont indiquées en fin du

document. Pour ces stages, comme pour tous les stages à l’étranger pour lesquels de nombreuses possibilités existent, tant en milieu universitaire qu’industriel, les élèves doivent prendre contact avec les enseignants responsables avant toute démarche.

mailto:[email protected]

OPTION PHYSIQUE 593 Semiconducteurs et Composants

Propositions de stages

Laboratoire de Physique des Solides d’Orsay UMR 8502 Code postal – Ville 91405 ORSAY Tél. : 01 69 15 80 28 – Fax : 01 69 15 69 36 http://www.lps.u-psud.fr Directeur : Monsieur Sylvain RAVY e-mail : [email protected] THÈMES DE RECHERCHE PERSONNES À CONTACTER - Optique quantique d’émetteurs nanométriques M. Luiz TIZEI ................................................... Individuels excités par des électrons rapides Tél. : 01 69 158 69 32 ....................................... e-mail : [email protected] .............. - Transport cohérent aux échelles mésoscopiques, Mme H. BOUCHIAT, M. A. CHEPELIANSKII, Graphène, nanofils de bismurh, nanotubes de M. R. DEBLOCK, Mme S. GUERON Carbone, photoconducteurs organiques Tél. : 01 69 15 53 14, 01 69 15 53 13 ................ e-mail : [email protected],

[email protected], [email protected], [email protected]

- Resistive switching and artificial neurons. M. Marcelo ROZENBERG .............................. Theoretical models of neuromorphic devices based Tél. : 01 69 15 45 40 ...................................... on properties of Mott insulators e-mail : [email protected] ......... - Supraconductivité mésoscopique, systèmes. Mme Charis QUAY ......................................... hors de l’équilibre, spintronique, nanostructures Tél. : 01 69 15 53 62 ......................................... e-mail : [email protected] ...................... - Quantum dots, Nano-crystaux colloidaux, M. Benjamin ABECASSIS ............................... Nano-plaquettes semi-conductrices, auto- Tél. : 01 69 15 59 49 ......................................... assemblage, mécanisme de formation en e-mail : [email protected] ....... solution - Dynamique des parois, spintronique, transfert Mme Alexandra MOUGIN, M. Joao SAMPAIO de spin, nouveaux matériaux et métaux Tél. : 01 69 15 60 64, 01 69 15 60 63 .............. ferrimagnétiques e-mail : [email protected],

[email protected]







PhD Student position at Nanyang Technological University in collaboration with

Ecole Polytechnique

Novel High Performance Non-Volatile Graphene-Based Electro-Mechanical Switch

Background

One of the most critical bottlenecks for improvement of computing and transmission technologies is the memory technology, which enables the storage of data. Today, most computer architectures rely on silicon-based SRAM, DRAM and Flash memories, rendering the whole computing architecture complex. Moreover, as the size of silicon transistors gets close to the atomic limit, Moore’s law is expected to stop providing ever better performances soon. For these reasons, researchers try to find new approaches for memory devices.

Proposed Research

Within this project, the student will work on a very promising technology that is being developed at CINTRA, a CNRS “Unité Mixte Internationale” with Thales and the Nanyang Technological University (Singapore). Two-terminal planar graphene devices have been fabricated and enable switching for more than 500 cycles with very high ION/IOFF current ratios values (as high as 106 for one cycle). A semi-quantitative model for the switching - supported by characterization results – is available, based on the opening/closing of a nano-sized gap in the graphene due to electro-mechanical forces. The stability in the ON state (gap closed) is warranted by the formation of covalent bonds when the gap is closed.

To make this technology competitive as compared to commercial ones, several important aspects remain to explore. First of all, the switching is rather slow because of the need to form and destroy covalent bonds at each switching cycle. But our electro-mechanical model predicts that under certain conditions (very small gap ≈ 2 nm), the switching may occur without these covalent bonds. This is a first aspect on which the student will be working. Another very promising aspect is the possibility to achieve multi-level resistance switching. Preliminary results show that it is possible to achieve several resistance states, but this possibility was not explored yet. Nevertheless, this could enable a much higher density of information, since more than one bit could be stored in one device.

For more information about the preliminary results, the candidate may refer to the conference proceedings:

Loisel, L.; Maurice, A.; Tay, B.K.; Lebental, B. et al. A graphene-based non-volatile memory, SPIE Proceedings, 2015

Lab and Team

The PhD student will work at the CNRS-International NTU Thales Research Alliance (CINTRA) laboratory, a CNRS “Unité Mixte Internationale” based in the Nanyang Technological University (Singapore), one of the fastest rising universities in the world (13th in the world in the latest QS World University Rankings, 2nd in Asia). He/she will be supervised by prof. Tay Beng Kang, whose group has an extensive expertise in carbon-based materials and devices. He/she will also be working closely with the LPICM lab, at Ecole Polytechnique, in France. Parts of the work will be conducted in France, in the framework of the PLATINE project, for reliability studies of nano-devices with Ecole Polytechnique, the IFSTTAR and several other institutes. Depending on the candidate and its results in the first year at NTU, a joint-PhD agreement between NTU and Ecole Polytechnique may be agreed upon. In that case, the student will be issued a joint-degree at the end of his/her PhD studies. The high-performance characteristics of the fabricated memory devices will be assessed at the Data Storage Institute, in Singapore.

Besides supervision from prof. Beng Kang Tay (NTU) and Bérengère Lebental (Ecole Polytechnique), the student will be in regular contact with Mr. Loïc Loisel and Mr. Ange Maurice, who are two of the main protagonists in the development of the technology. A post-doctoral fellow will also be hired on this project for at least one year.

Application and Conditions

A strong background in materials science and/or electronic devices is required and preferably with a focus on nanomaterials. The candidate needs to be interested in complex experimental work with a broad range of fabrication (the devices are mostly fabricated in the clean room) and characterization methods.

The student will be paid 2500 SGD/month before the qualifying examination (QE), and 3000 SGD/month after the QE. The QE is typically validated after ≈ 1.5 year.

To be considered, applications must include a detailed resume, a cover letter and all available grades of their master/engineering degree.

Contacts

Prof. Tay Beng Kang [email protected]

Dr. Bérengère Lebental [email protected]

Mr. Loïc Loisel [email protected]

Mr. Ange Maurice [email protected]







Laboratoire PIERRE AIGRAIN UMR 8551 du CNRS, de l'ENS, de l'UPMC et de l'UPD Code postal – Ville 75005 Paris Tél. : 0144322590 Fax : 0144323839 http://www.lpa.ens.fr Directeur : Jean-Marc Berroir e-mail : [email protected] THÈMES DE RECHERCHE PERSONNES À CONTACTER - Boîtes quantiques de semiconducteurs Carole Diederichs (description du sujet page suivante) Tél. : 01 44 32 25 86 e-mail : [email protected] - Propriétés tera-Hertz du graphène Juliette Mangeney Tél. : 06 72 24 27 54 e-mail : [email protected] - Dynamique des lasers à cascade Sukhdeep Dhillon quantique tera-Hertz Tél. : 06 79 48 72 80 e-mail : [email protected]




Measurement of the transmission of a resonantly-driven single semiconductor quantum dot The semiconductor quantum dots (QD) are nanostructures where the three-dimensional electron confinement leads to a discrete energy spectrum comparable to the atoms one. This analogy with atomic physics notably stimulates the development of integrated sources of indistinguishable single photons for applications in quantum information. The most natural idea to develop such QD-based sources is to exploit the resonance fluorescence of the two-level system that constitutes the fundamental excitonic transition. With an original setup based on an orthogonal excitation-detection geometry which allows the selective study, at low temperature, of a single QD inserted in a planar microcavity, the QDs can be resonantly-driven in order to minimize the decoherence processes due to the coupling with their environment [1-3]. In such configuration, we showed that the photons present in fact high degrees of indistinguishability [4]. In the longterm perspective of integrating such sources in photonic circuits based on photonic waveguides for example, one has also to assess the transmission signal of a single QD. The objective of the project is then to adapt the current experimental setup in order to measure the transmission signal of a resonantly-driven QD embedded in a wire-etched microcavity. The detection of the transmission of the QD resonance fluorescence which is superimposed with the excitation laser along the wire is challenging. The idea is here to exploit the optically-gated resonant emission effect [2] where the resonance fluorescence is modulated by an external non-resonant laser. The use of an adapted sample where the resonance fluorescence can be gated by an external electric field will be also explored. The statistical property and the indistinguishability of the transmitted photons will be analysed by quantum optics experiments. [1] H. S. Nguyen et al, Ultra-coherent single photon source, APL 99, 261904 (2011). [2] H. S. Nguyen et al, Optically gated resonant emission of single quantum dots, PRL 108, 057401 (2012). [3] H. S. Nguyen et al, Photoneutralization and slow capture of carriers in quantum dots probed by resonant excitation spectroscopy, PRB 87, 115305 (2013). [4] R. Proux et al, Measuring the Photon Coalescence Time Window in the Continuous-Wave Regime for Resonantly Driven Semiconductor Quantum Dots, PRL 114, 067401 (2015). Techniques utilisées : Optical spectroscopy – Quantum optics experiments – Cryogenic – Lasers. Qualités du candidat requises : The student must have a strong background in solid state physics and experimental optics and a strong motivation for experimental work. Responsable du stage: Carole DIEDERICHS Téléphone: 01 44 32 25 86 e-mail: [email protected]

Laboratoire de l’Intégration du Matériau au Système CNRS UMR 5218

Tél. +33 5 40 00 65 40 – Fax +33 5 56 37 15 45 – www.ims-bordeaux.fr

IMS – 351 cours de la Libération – Bât A31 – 33405 TALENCE CEDEX – FRANCE

Sujet de stage Master Recherche

Laboratoire IMS – Groupe Bioélectronique – Equipe AS2N

Contexte :

L’équipe de recherche AS2N a pour sujet d’étude l’implantation matérielle des réseaux de

neurones. Ces réseaux biologiquement réalistes facilitent la compréhension des mécanismes

biologiques dans les réseaux de cellules vivantes. Ce stage de Master s’intègrera dans le projet

NeuroProTest qui est une collaboration avec l’Université de Tokyo, Japon. Ce projet a pour

objectif le développement d’un nouveau type de plateforme in-vitro pour les neuroprothèses.

Cette plateforme inclura un réseau de neurones artificiels à conductances pour l’étude et le

traitement de la SLA (Sclérose Latérale Amyotrophique).

Travail demandé :

Il existe plusieurs modèles de neurones pour concevoir des cellules nerveuses biologiquement

réalistes implantées dans une électronique numérique afin d’effectuer des expériences hybrides

(connexion vivant-artificiel).

L’étudiant devra :

- se familiariser avec les différents modèles à conductances ;

- implémenter sur un kit FPGA le modèle retenu ;

- étudier la possibilité d’implémenter le modèle de la SLA.

Sachant que ces travaux sont primordiaux pour l’avancement des projets de l’équipe AS2N, le

candidat devra avoir pour mener à bien ce travail :

- Des connaissances en électronique numérique et en langage VHDL ;

- De la rigueur dans la méthodologie de travail ;

- Un intérêt pour les projets pluridisciplinaires est fortement conseillé.

Pendant ce stage, un déplacement au Japon à l’Université de Tokyo est envisageable afin de

réaliser les premières expériences hybrides avec des neurones vivants.

Ce sujet de Master a une grande probabilité d’obtenir un financement de thèse. Une préférence

sera portée à la candidature d’un(une) stagiaire qui souhaite poursuivre en thèse.

Profil recherché :

Le(la) candidat(e) devra être en Master Recherche Electronique avec une dominante en circuits

numériques (FPGA, VHDL). Des connaissances en ingénierie neuromorphique seront fortement

appréciées.

Contact :

Les candidatures (CV, relevés de notes en M1 et premier semestre M2, coordonnées d’un

enseignant pouvant recommander votre candidature et lettre de motivation) sont à envoyer par

courrier électronique à Timothée Levi : [email protected]

http://www.ims-bordeaux.fr/


http://www.asygn.com

Asygn - 445, rue Lavoisier - 38330 Montbonnot, France – Tél. 0033 (0)476898027

Envoyer votre CV et lettre de motivation à [email protected]

Asygn développe et commercialise des circuits intégrés pour capteurs.

Le stage proposé consiste à mettre en œuvre le circuit intégré AS3125 « Idyle » dans une

application ‘capteur inertiel haute performance’.

Ce stage orienté électronique et automatique permettra d’aborder tous les aspects d’un

développement : Etude d’architecture, Simulations, Conception et Test.

Poste et missions :

• Participation à la finalisation du cahier des charges, avec le client.

• Etude d’architecture, propositions et choix (Electronique).

• Architecture de l’asservissement du capteur (Automatique).

• Mise au point d’une simulation système complète.

• Mise en œuvre de la solution retenue et tests.

Mise en œuvre d’un circuit intégré pour

l’actionnement et la mesure d’un capteur inertiel

haute performance

Offre de stage

http://www.asygn.com

Asygn - 445, rue Lavoisier - 38330 Montbonnot, France – Tél. 0033 (0)476898027

Envoyer votre CV et lettre de motivation à [email protected]

Asygn développe et commercialise des circuits intégrés pour capteurs. Afin de valoriser l'un des

capteurs récemment développés par la société, une application innovante a été envisagée dans le

but de monitorer la qualité de l'air.

Le stage proposé consiste à mettre en œuvre le circuit intégré dans un environnement optique

approprié pour évaluer la pertinence et la performance de l’application envisagée et en déduire de

futurs développements. Ce stage orienté optique et électronique permettra d'ouvrir la réflexion sur

les aspects théoriques liant les performances applicatives aux performances optiques et

électroniques du système.

Poste et missions :

• participation à la finalisation du cahier des charges applicatif

• conception et réalisation du banc de test électronique

• conception et réalisation du banc optique (platine, définition des optiques, environnement,...)

• développement des algorithmes de traitement d'image

• expérimentations et interprétation des résultats

• discussion des limites théoriques

• définition des travaux futurs

Le stage se déroulera en immersion dans les équipes techniques qui apporteront leur support au

niveau électronique, informatique et traitement d'images.

Mise en œuvre d’un capteur d’images basse consommation

et haut débit pour le monitoring de la qualité de l’air

Offre de stage


OPTION PHYSIQUE 593

Semiconducteurs et Composants

Laboratoires de recherche du Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives

Laboratoires mixtes avec le CNRS , l’INRIA, l’INSERM - Instituts Carnot

Semiconducteurs et Composants :

Voir en particulier les offres du Laboratoire Leti

http://www-leti.cea.fr/fr/Decouvrez-le-Leti/Documentation-et-rapports-d-activite

et de l’INAC, institut de recherche fondamentale du CEA/Grenoble et de l'UJF-Grenoble

Exemple de fait marquant :

http://www.minatec.org/vie-de-campus/minanews/breve/semiconducteurs-supraconducteurs-

fois?page=8

TOUTES NOS OFFRES DE STAGE :

Les stages sont ouverts aux étudiants qui souhaitent compléter leur formation universitaire par une

première pratique professionnelle. Nécessairement intégrés dans le cursus scolaire de l'étudiant, ils

sont effectués en vue de la préparation d'un diplôme.

http://portail.cea.fr/emploi/Pages/stages/offres-stage.aspx

Vous pouvez trier et filtrer les offres selon leur domaine scientifique, leur lieu de stage et la formation

souhaitée

Parmi les rubriques, sélectionner en particulier le centre de Grenoble

Parmi les rubriques, sélectionner en particulier la rubrique Matériaux

COMMENT CANDIDATER ?

Consultez la liste des stages, la fiche détaillée puis remplissez le formulaire de candidature en ligne

accessible en bas de chaque offre (avec CV et éventuellement lettre de motivation). En fonction du

sujet de stage, les demandes doivent être faites dans un délai de 3 à 6 mois avant le début du stage.

Pour toute autre question concernant les stages, vous pouvez envoyer un mail au bureau des stages.

CEA Saclay

DRHRS / SECF / BSLDE - Bat 524

91191 Gif-sur-Yvette cedex

http://www.cea.fr/var/cea/contact/index.php

OPTION PHYSIQUE 593


Propositions de stages Laboratoire de Packaging et d'Intégration du CEA, LETI ............................................................ Code postal – Ville : 38054, Grenoble .................................................................................................. Tél. : 04.38.78.03.90 .................................. – Fax : .................................................................... http:// http://www-leti.cea.fr/ Chef de labo : Gilles Simon .................................................................................................................. e-mail : [email protected] THÈMES DE RECHERCHE PERSONNES À CONTACTER - M.Goubault ...................................................... Tél. : 04.38.78.03.90 .......................................... e-mail : [email protected]................... - M. ....................................................................... Tél. : .................................................................. e-mail : .............................................................. - M. ....................................................................... Tél. : .................................................................. e-mail : ..............................................................

L'objectif du stage sera de mettre en évidence les avantages du scellement laser pour le packaging et l’assemblage, mais aussi de déterminer les limitations et les verrous à lever. - Identifier les solutions de scellement laser présentes sur le marché et au CEA. Avantages et limitations, coûts, procédés… - Mettre au point des structures de test (scellement verre/verre, Si/Si, Si/métal…) et évaluer, en interne et en externe, différentes technologies de scellement laser. - Réaliser une classification des matériaux compatibles ou non (homogène ou hétérogène), avec ces technologies de scellement - Caractériser les assemblages réalisés d’un point de vue structural (thermomécanique) mais aussi physicochimiques.

OPTION PHYSIQUE 593



Département COmposant Silicium (DCOS) / Laboratoire de composant micro-capteurs (LCMC) Institut LETI du CEA Code postal – Ville : 38000 - Grenoble Tél. : 04.38.78.08.72 http://www-leti.cea.fr/fr Directeur : Jean René lequepeys (DCOS)

Capteur inertiel hautes performances à transduction optique sur silicium

Cadre de la collaboration et contexte : Au sein de CEA-Tech, la Direction de la recherche technologique du CEA, l’Institut Leti crée de l’innovation et la transfère à l’industrie ; il fait ainsi le lien entre la recherche fondamentale et la production de micro et nanotechnologies. Fort d’un portefeuille de 2.800 brevets, le Leti façonne des solutions avancées pour améliorer la compétitivité de ses partenaires industriels. A ce jour, 54 startups ont été créées. Ses 8,500m² de salle blanche de dernière génération permettent de développer des solutions en micro et nanoélectronique pour des applications allant du spatial aux objets communicants. Localisé à Grenoble en Isère, le Leti compte plus de 1 800 chercheurs et a des bureaux dans la Silicon Valley (US) et à Tokyo (JP). Le laboratoire capteurs MEMS développe de nouvelles technologies permettant de toujours améliorer les performances de ses dispositifs, et/ou d’en diminuer la taille et le coût. La détection inertielle (accéléromètres, gyromètres, magnétomètres) est le domaine historique du laboratoire et reste stratégique, que ce soit pour le marché consumers (smartphones, tablettes…) ou à haute valeur ajoutée (aéronautique, spatial…). Des tout premiers développements sont en cours au laboratoire pour passer d’une détection électrique du mouvement mécanique à une transduction photonique. Cette transduction présente tous les avantages requis pour viser des applications hautes performances pour un coût moindre que les solutions actuelles. Un banc de test a été développé afin de caractériser des composants génériques récemment fabriqués. Des premiers modèles grossiers ont été mis en place. Il s’agit de s’appuyer sur les développements génériques en cours au laboratoire dans le domaine de la transduction optomécanique pour adresser un domaine plus spécifique, la détection inertielle. Cette transduction présente tous les avantages requis pour viser des applications hautes performances pour un coût moindre que les solutions actuelles (résolution, sensibilité, bande passante, etc.). Dans ce stage, il s’agira de s’approprier les principes de la transduction optomécanique, les techniques de mesure développées jusqu’ici, les gains de transduction et bruits associés de toute la chaîne de mesure, ainsi que les modèles simples développés dans ce cadre. Le stagiaire pourra s’appuyer sur ces données acquises pour produire un design d’accéléromètre

optomécanique, et anticiper les performances associées. L’objectif à plus long terme sera de fabriquer ces dispositifs et de les tester.

Travail demandé : Recommandations :

1) Il s’agira dans un premier temps de s’approprier les principes physiques de la transduction optique envisagée, les besoins spécifiques liés à la détection inertielle ainsi que les contraintes de fabrication des microsystèmes en silicium.

2) Il s’agira également de s’approprier et d’améliorer les méthodes de mesure développées pour les puces existantes (gain, bruit…). Il faudra également affiner la modélisation et confirmer qu’elle prend en compte les principaux phénomènes observés.

3) Enfin le stagiaire pourra s’appuyer sur ces données acquises pour produire un design d’accéléromètre, et estimer les performances associées. L’objectif à plus long terme sera de fabriquer ces dispositifs et de les tester.

THÈMES DE RECHERCHE PERSONNES À CONTACTER -Capteurs MEMS et NEMS inertiels, gravimétriques, Hautes performances M Sébastien Hentz Tél. : +334 38 78 28 91 e-mail : [email protected] -Transduction optomécanique de résonateurs mécaniques M Guillaume Jourdan Tél. : +334 38 78 20 28 e-mail : [email protected] -Photonique sur silicium M. ....................................................................... Tél. : .................................................................. e-mail : ..............................................................

OPTION PHYSIQUE 593



Laboratoire de Caractérisation et de Fiabilité des Composants (LCFC) du CEA, LETI 38054 Grenoble Tél. : 04-38-78-57-68 Fax : 04-38-78-51-40 http://www-leti.cea.fr Directeur : Didier Bloch e-mail : [email protected] THÈMES DE RECHERCHE PERSONNES À CONTACTER Fiabilité des composants électroniques 3D M. Stéphane MOREAU (électromigration, fiabilité environnementale) 04-38-78-06-36 [email protected]

http://www-leti.cea.fr/



Cadre de la collaboration et contexte L’intégration 3D qui consiste à empiler verticalement des puces permet une réduction significative des distances d’interconnexions puce à puce. Ce détail apparent confère les avantages suivants : miniaturisation des composants, réduction de leur consommation électrique et amélioration de leurs performances via la conception d’architectures nouvelles. Les composants concernés par ces avancées sont par exemple des « cubes mémoires », des processeurs multi-cœurs, ou encore l’association de puces très diverses appelée intégration hétérogène (capteurs d’image, processeurs, circuits analogiques, mémoires, MEMS…). Les produits associés concernent les applications mobiles (smartphones, tablettes), le calcul haute performance (HPC), les micro-serveurs… Pour relier les puces entre elles, des piliers constitués d’un métal (cuivre/nickel) et d’un matériau de soudure (alliage étain/argent) sont utilisés. Lors de la phase d’assemblage, qui permet d’obtenir la tenue mécanique et la liaison électrique des puces, des composés intermétalliques sont formés entre le métal et la brasure. La densité de connexions requise par les futures générations de circuits entraine une réduction importante des dimensions de ces interconnexions. La fiabilité mécanique et électrique de l’assemblage réalisé devient un paramètre critique qu’il convient d’adresser tant d’un point de vue matériau – la nature des intermétalliques obtenu ainsi que la quantité de défauts contenue est critique et sera fonction des matériaux utilisés et de leur procédé d’élaboration – que d’un point de vue de l’assemblage lui-même – la gestion de la surface des matériaux lors de la brasure et le profil de fusion sont par exemple des points critiques. Tant d’un point de vue procédé de fabrication/mise en œuvre que de fiabilité, cette réduction de l’empreinte est un saut dans l’inconnu. Ce stage se propose d’étudier la résistance mécanique de ces piliers en fonction de divers paramètres : composition de l’intermétallique formé, recuit de « formage » et d’assemblage, traitement des surfaces avant l’assemblage. Les dimensions visées (piliers de 10 µm environ) sont très inférieures à celles généralement reportées par la littérature (quelques dizaines à 100 µm) où les effets d’échelles, sur le volume des matériaux par rapport aux surfaces seront particulièrement observés. De même, la réduction de ces dimensions nécessite de revalider les protocoles de test de fiabilité et d’en élaborer probablement de nouveaux. Travail demandé Le travail s’articulera autour de :

- Essais mécaniques (cisaillement dans un premier temps) o Formation à l’emploi de l’équipement de test o Mise en place de la méthodologie pour un test « statique » : type de mors,

hauteur/vitesse de cisaillement… afin de tester la métallurgie après recuit de « formage » sur des dimensions diverses

o Test « statique » : avant/après report de puce o Mise en place de la méthodologie pour un test « dynamique »/de fatigue qui sera

représentatif de l’utilisation des circuits o Test « dynamique »/de fatigue : avant/après report de puce

- Caractérisation morphologique des faciès de rupture pour identifier le(s) mode(s)/lieu(x) de rupture

- Analyse des résultats : forme des courbes force/déplacement obtenues, analyse statistique et définition de loi(s) de comportement permettant la compréhension des mécanismes de rupture

- Définition d’un véhicule de test « fonctionnel » (effet du routage RDL/géométrie et densité des plots… sur la tenue au cisaillement/fatigue, possibilité de faire des tests électriques) pour la thèse qui fera suite au stage

- Au vu des résultats, définition de règles procédé de fabrication/design en vue d’améliorer la brique technologique « pilier » d’un point de vue fiabilité.

Unité d’accueil Le travail s’effectuera au sein du LCFC (Laboratoire de Caractérisation et de Fiabilité des Composants) en liaison étroite avec les équipes « procédé de fabrication » (DTSi/SDEP) et « intégration » (DCOS/SCME/LI3D). Il se fera dans un environnement de recherche technologique et scientifique. Une formation orientée métallurgie serait un plus pour le bon déroulement du stage. Poursuite en thèse de doctorat Une thèse de doctorat est proposée à la suite de ce stage cf. http://www.minatec.org/offres/interconnections-inter-puces-faible-pas-fabrication-fiabilite

http://www.minatec.org/offres/interconnections-inter-puces-faible-pas-fabrication-fiabilite

OPTION PHYSIQUE


Laboratoire de Sciences et Ingénierie de la Matière Molle (ESPCI) ........................................... UMR 7615 du CNRS ..................................................... Code postal – Ville 75005 Paris ............................................................................................................. Tél. : ....................................................................... – Fax: ..................................................................... https://www.ppmd.espci.fr/ Directeur : FRETIGNY Christian ......................................................................................................... e-mail : [email protected] ......................... THÈMES DE RECHERCHE PERSONNES À CONTACTER Hétérogénéités dynamiques des verres polymères (Physique statistique et méthodes numériques par éléments finis, mesures mécaniques)

M. LEQUEUX François, CANTOURNET Sabine Tél. :01 40 79 45 16 e-mail : [email protected], [email protected]

Frottement de mousse solides, (Physique statistique, traitement de signaux et images, expériences de frottement)

Mr FRETIGNY Christian Tel : 01 40 79 47 88 e-mail : [email protected]

Dynamique de mouillage de chaines polymères dans des géométries complexes : observations par ellipsomètrie

VERNEUIL Emilie, LEQUEUX François, Tel : 01 40 79 47 42 Email : [email protected], [email protected]

https://www.ppmd.espci.fr/





Sujet 1 : Hétérogénéités dynamiques et contraintes internes dans les verres polymères Depuis une vingtaine d’années, on sait que des hétérogénéités dynamiques sont très importantes dans les verres- et en particulier les verres polymères. L’image physique est simple : le verre peut être considéré comme un pavage de domaines nanométriques, chacun de ses domaines ayant un temps de relaxation très différents de son voisin. Les conséquences pour la mécanique sont complexes : la relaxation d’un domaine modifie le champ de contrainte des domaines voisins, créant ainsi des corrélations et des phénomènes de percolations mécaniques. Ces phénomènes doivent permettre d’expliquer des comportements mécaniques des polymères complexes, notamment leur «plasticité». Pour cela, des simulations par éléments finis, doivent être conjugués à des expériences de mécanique. C’est l’objet de ce stage qui peut être plus ou moins expérimental ou théorique selon les capacités du candidat.

Images de droite : évolution temporelle par simulation numérique du champ de contraintes dans un verre polymère après un saut de déformation. Image de gauche : champ de contrainte interne d’un échantillon après déformation plastique Techniques ou méthodes utilisées : Simulation numérique (code Zebulon) et/ou expériences de mécaniques en régime linéaire et non linéaire Qualités du candidat requises : goût pour la physique statistique et de la mécanique Encadrants :LEQUEUX François ([email protected]), CANTOURNET Sabine ([email protected]) MONTES Hélène ([email protected] Laboratoire SIMM-ESPCI, UMR 7615, 10 Rue Vauquelin 75005 Paris https://www.ppmd.espci.fr/





Sujet 2 : Frottement des mousses solides Les mousses d’élastomères sont utilisées dans de nombreuses applications (matelas, emballage, isolation thermique, éponges..). Si leur comportement mécanique global est relativement bien compris, leurs propriétés de frottement n’ont été que très peu étudiées, en dépit de leurs aspects très surprenants. Comme chacun peut l’expérimenter, le frottement de deux surfaces de mousse est très élevé, même sous des forces normales faibles, alors que l’adhésion entre les surfaces reste minime. Un tel comportement est tout à fait inhabituel pour des solides macroscopiques

Mousse de polyuréthane à cellules ouvertes

Champ de déplacement à l’interface entre une mousse et une surface à picots. L’objectif de ce stage est d’élucider l’origine des propriétés de frottement de mousses élastomères à cellules ouvertes (cf photo ci-dessus), en les reliant aux mécanismes de déformation mis en jeu à l’échelle de cellules. Pour cela, nous tirerons profit de la structure cellulaire de la mousse pour mesurer les déplacements locaux au niveau de l'interface par des techniques d’imagerie associées à l’analyse d’images. Afin de mieux comprendre les mécanismes de type « Velcro » mis en jeu, nous étudierons en particulier le frottement de mousses avec des surfaces texturées constituées de plots rigides dont nous ferons varier la taille et la distribution spatiale (cf figure ci-dessus).

Techniques ou méthodes utilisées : Expériences de frottement sur un dispositif développé au laboratoire, traitement du signal et des images, physique statistique.

Encadrants : FRETIGNY Christian, ([email protected]), CHATEAUMINOIS Antoine ([email protected]), VERNEUIL Emilie ( [email protected])

Laboratoire SIMM-ESPCI, UMR 7615, 10 Rue Vauquelin 75005 Paris https://www.ppmd.espci.fr/





Sujet 3 : Dynamique de mouillage pseudo-partiel dans des géométries complexes Lorsque l’on dépose une goutte de liquide sur une surface solide, le liquide va « mouiller » plus ou moins efficacement la surface. Ce mouillage vu à l’échelle macroscopique est régit par la physique de la ligne triple (liquide/solide/air). Celle-ci régit à grande échelle un angle de contact, et éventuellement une vitesse d’avancée de la ligne de contact. En réalité, les interactions à l’échelle nanométrique peuvent rendre la situation très complexe. Des films « précurseurs », c'est-à-dire des films d’épaisseurs nanométriques, peuvent s’étaler spontanément et très rapidement sur des surfaces, alors que la goutte présente macroscopiquement un angle de contact non nul et une ligne de contact quasi-immobile. Cette situation, communément rencontrée – mais difficile à mettre en évidence- est appelée mouillage pseudo-partiel. Elle a pour origine les diverses interactions – Van der Waal, confinement – en jeu à l’échelle nanométrique. Nous avons mis en évidence pour la première fois que le mouillage de polymères sur des surfaces de wafer de silicium dans l’air pouvait être dans cette situation particulière de mouillage pseudo partiel.

Le but du stage est de comprendre dans ce cas ce qui se passe dans des géométries plus complexes. En effet la forme de la goutte va déterminer la pression dans le film précurseur et va pouvoir modifier sa dynamique. C’est ce que nous cherchons à observer, grâce à un microscope ellipsométrique et dans des géométries complexes. Ce stage est fait en collaboration avec la société SOLVAY Techniques ou méthodes utilisées : Optique (microscope ellipsométrique), montage de micromanipulation Encadrants : VERNEUIL Emilie ([email protected]) , LEQUEUX François ([email protected]) , MONTES Hélène ([email protected]) Laboratoire SIMM-ESPCI, UMR 7615, 10 Rue Vauquelin 75005 Paris https://www.ppmd.espci.fr/







Laboratoire de Nanobiophysique, ESPCI .......................................................................................... UMR 7615..........................................................................du CNRS....................................................... Code postal – Ville 75005 Paris .............................................................................................................. Tél. : 0140794761.................................................... – Fax : ..................................................................... http://www.nbp.espci.fr Directeur : Ulrich Bockelmann............................................................................................................... e-mail :[email protected] ........................ THÈMES DE RECHERCHE PERSONNES À CONTACTER - Towards DNA detection M.Ulrich Bockelmann...................................... with graphene transistors (expérimental) Tél. 0140794761 ................................................. e-mail : [email protected].............. Towards DNA detection with graphene transistors Graphene is a very promising material for numerous applications. It consists of a carbon monolayer that combines several supreme properties, like extreme mechanical strength and exceptionally high electronic and thermal conductivities. We start research on biosensing with graphene, bringing together the experience in single-molecule biophysics and electronic DNA detection of the Bockelmann group at ESPCI with the experience on CVD growth and high-frequency conductivity of graphene of the Plaçais group at LPA - ENS. Graphene exhibits very high intrinsic room-temperature mobility. Values of 200000 cm2/Vs have been theoretically predicted and experimentally achieved. Its two-dimensional character allows designing field-effect sensors with nanometer distance between the probe molecules and the two-dimensional gas of electrons and holes, thus promising very high sensitivity. The internship student will participate in the initial phase of the project. We foresee that he (she) will be involved in graphene sample preparation in the clean room of the ENS physics department and will use these samples, our detection electronics and fluoresecence measurements to study DNA detection. Reference: Electronic hybridization detection in microarray format and DNA genotyping A. Blin, I. Cissé and U. Bockelmann Scientific Reports 4, 4194; DOI:10.1038/srep04194 (2014) Website: www.nbp.espci.fr

FICHE MODÈLE

OPTION PHYSIQUE 593



Laboratoire de Institut d’Electronique Fondamentale (IEF)

UMR de l’Université Paris Sud et du CNRS

91405 Orsay

Tél.: 01 69 15 65 10

http://www.ief.u-psud.fr/

Directeur : André DE LUSTRAC

[email protected]

THÈMES DE RECHERCHE PERSONNES À CONTACTER

- Magnetic Nanowire Domain Logic & Bayesian M Joseph FRIEDMAN & Damien QUERLIOZ

Inference for Bio-Inspired Applications Tél. : 01.69.15.43.40, 01.69.15.33.58

e-mail : [email protected],

[email protected]

http://www.ief.u-psud.fr/~friedman/projects.html

https://sites.google.com/site/damienquerlioz/

Spintronics – the utilization of electron spin in addition to charge – is a revolutionary new path for

computing. In particular, magnetic domain logic, which uses directly cascaded ferromagnetic

nanowire oscillators to perform binary logic functions, has the potential to transform computing. It can

also be used as a spintronic Bayesian inference machine inspired by biological processes.

This internship will be a continuation of the work done by Eric Fadel, a Polytechnicien who won Ecole

Polytechnique’s Prix du Stage de Recherche in 2015.

- Spintronic Logic Design Automation for M Joseph FRIEDMAN & Damien QUERLIOZ

Unconventional Beyond-CMOS Computing Tél. : 01.69.15.43.40, 01.69.15.33.58

e-mail : [email protected],

[email protected]



The very large scale of modern computing systems necessitates the use of algorithms that design

hardware that performs complex logical functions. These logic synthesis algorithms decompose a

complex logic function into its basis Boolean elements. Spintronics – the utilization of electron spin in

addition to charge – is a revolutionary new path for computing. However, spintronic logic gates

perform unconventional Boolean functions, providing basis logic gate sets inconsistent with CMOS

logic design algorithms. To efficiently construct large-scale spintronic integrated circuits, it is

necessary to create logic design algorithms tailored specifically to spintronic computing.





Master 2 Research Internship and PhD Proposal

Laboratory: Institut d’Electronique Fondamentale (IEF), Université Paris-Sud

And Dept. Of Physics, University of California San Diego

Address: Bat 220, Campus Scientifique, 91405 Orsay and

Mayer Hall, 9500 Gilman Drive, La Jolla, CA, USA

Advisor: Damien QUERLIOZ and Massimiliano DI VENTRA

Website: https://sites.google.com/site/damienquerlioz/; http://physics.ucsd.edu/~diventra/

E-mail: [email protected] , [email protected] Phone: +33 1 69 15 33 58

Phase transitions in brain-inspired systems

Context:

Neuromorphic (brain-inspired) electronic systems that use novel memory devices are a major trend in current

nanoelectronics research1,2. One of their striking feature, with regards to more traditional forms of electronics,

is that they can tolerate defects and variations in their constituent nanodevices. This feature is still hard to

understand and to model. Recent results suggest that the physical theory of phase transitions may allow

interpreting how neuromorphic systems deal with nanodevice imperfections. This PhD project, in

collaboration between a physics group at UC San Diego and a nanoelectronics group at Institut d’Electronique

Fondamentale will investigate this scientific direction.

Scientific and technical work, prerequisites:

The Master’s internship and part of the PhD research will be at the University of California San Diego.

One of the most livable cities in USA, San Diego is the leading area for research and development in

biotechnology and one of the leader area for electronics and physics. The rest of the PhD research will be at

Institut d’Electronique Fondamentale, Orsay, a leading laboratory in nanoelectronics, nanophotonics and

nanosystems, which associates fundamental and applied research.

At UC San Diego, the student will model and simulate neuromorphic systems with varying topology and

degree of imperfections. This will allow him/her to identify transitions in their behavior. The student will

study and apply theory of phase transitions and of criticality to these systems. At Institut d’Electronique

Fondamentale, the student will use his/her results to invent rules that allow the construction of optimal

neuromorphic systems. He/she will apply them to propose novel designs of neuromorphic systems that are

more reliable than the state of the art.

The work is ideal for a physics student or an engineering student with strong physics background. Some

knowledge and taste for computer programming is mandatory.

1M. Di Ventra et al, « Mémordinateurs : quand l'informatique s'inspire du cerveau », Pour la Science Juin 2015 (originally published

in Scientific American, Feb 2015) 2D. Querlioz et al, “Bioinspired Programming of Memory Devices for Implementing an Inference Engine“, Proceedings of the IEEE.

103, p. 1398, 2015 (2015)

Skills to be learnt:

In this highly interdisciplinary project, the student will learn at the same time neural network theory,

nanoelectronics devices and phase transitions theory. He will become expert in computer simulation using

several methodologies.


http://physics.ucsd.edu/~diventra/



Master 2 Research Internship and PhD Proposal

Laboratory: Institut d’Electronique Fondamentale (IEF), Université Paris-Sud

And Dept. Of Physics, University of California San Diego

Address: Bat 220, Campus Scientifique, 91405 Orsay and

Mayer Hall, 9500 Gilman Drive, La Jolla, CA, USA

Advisor: Damien QUERLIOZ and Massimiliano DI VENTRA

Website: https://sites.google.com/site/damienquerlioz/ ; http://physics.ucsd.edu/~diventra/

E-mail: [email protected] , [email protected] Phone: +33 1 69 15 33 58

Brain-inspired electronics with “memcomputing”

Context:

“Memcomputing” is a revolutionary concept invented at UC San Diego, where the core element of computing

is memory, not transistors1. It is inspired by computation by the brain, and could allow solving extremely hard

(NP-hard) problems with polynomial resources, something that is impossible with present computers2.

Novel memory technology offers an opportunity to make memcomputing a reality. However, there are

differences between the ideal memcomputing concept and real devices, which are also subject to

imperfections. The topic of the PhD is to investigate theoretically how memcomputing maps to real devices.

This will be a joint PhD between UC San Diego and a group at Institut d’Electronique France, expert on the

use of novel memory technology for brain-inspired computing3.

Scientific and technical work, prerequisites:

The Master’s internship and part of the PhD research will be at the University of California San Diego.

One of the most livable cities in USA, San Diego is the leading area for research and development in

biotechnology and one of the leader area for electronics and physics. The rest of the PhD research will be at

Institut d’Electronqiue Fondamentale, Orsay, a leading laboratory in nanoelectronics, nanophotonics and

nanosystems, which associates fundamental and applied research.

At UC San Diego, the student will learn memcomputing and adapt it from generic memory models to real

device models. This will involve theory work, creative thinking and computer simulation (e.g. C++). At

Institut d’Electronique Fondamentale, the student will simulate his/her ideas using standard electronics design

tools, which will allow assessing the effects of all the realities of electronic circuits on memcomputing.

Depending on student taste and background, fabricating an experimental demonstration is also possible.

The work is ideal for a physics student with strong interest in computing, an engineering student with strong

interest in physics and theory, or a computer science student with strong interest in physics and electronics.

Knowledge and taste for computer programming is mandatory.

1M. Di Ventra et al, « Mémordinateurs : quand l'informatique s'inspire du cerveau », Pour la Science Juin 2015 (originally published

in Scientific American, Feb 2015) 2F. L. Traversa, and M. Di Ventra, “Memcomputing NP-complete problems in polynomial time using polynomial resources and

collective states”, Science Advances, e1500031 , Jul 2015 3D. Querlioz et al, “Bioinspired Programming of Memory Devices for Implementing an Inference Engine“, Proceedings of the IEEE.

103, p. 1398, 2015 (2015)

Skills to be learnt:

The student will learn about novel ideas for computing and new memory technology. He/she will become

expert in computer simulation using several methodologies (system-level, electronics-level). The PhD is

adapted to a career in both academia and industry.


http://physics.ucsd.edu/~diventra/



Master 2 : INTERNSHIP PROPOSAL

Laboratory : Laboratoire de Physique de la Matière Condensée (LPMC), UMR7643 CNRS –Ecole Polytechnique Internship supervisors : Marcel FILOCHE / Lucio MARTINELLI e-mail : [email protected] / [email protected] Phone : 01 69 33 46 52 / 01 69 33 46 60 web page: http://pmc.polytechnique.fr/groupes/home_eps.htm Internship location: LPMC, Ecole Polytechnique, Palaiseau Thesis possibility after internship: YES; Funding: YES; Type of funding: ED, Monge, AMN, AMX

Theory and modeling of disorder effects in nitrides-based electronic devices There is growing evidences that alloy disorder (Fig. 1) controls to a large extent the electrical and optical properties of semiconductor heterostructure. In particular the disorder-induced localization

effects is suspected to be a main cause that limits the performances of InGaN light-emitting diodes. It is therefore of primary importance to address this issue as huge energy savings are concerned. However, the disorder effects on the carrier dynamics are an insurmountable task for today’s modeling tools (right curve of Fig.2). At the same time, the experimental investigation of disorder effects is not trivial as well since the typical disorder length scale, as shown in Fig.1, is in the nm range [1].

We recently proposed a new and powerful theoretical approach to describe localization in disordered systems [2]. This approach allows determining the localization landscape, the corresponding energies and electron-hole overlap, for various structures and composition distributions in the semiconducting alloys.

The intern will apply this method to the modeling of disordered, real-world devices. The work will consist in carrying on theoretical calculations as well as numerical simulations to determine the localized states and compute the electronic transport and the recombination processes. The intern will also conduct experiments on actual devices and on specific structures, by means of unique low-energy electron spectroscopy and microscopy techniques [3,4], which will provide a feedback to the model.

This activity is part of a collaborative project, funded by the ANR, between the LPMC at Ecole polytechnique, the National Taiwan University, and the University of California in Santa Barbara. The work is mainly located at LPMC. Travels to NTU and UCSB might

be necessary for the project, which will be supported by LPMC. [1] Yuh-Renn Wu, R. Shivaraman, Kuan-Chung Wang, and J. S. Speck, “Analyzing the physical properties of InGaN multiple quantum well LEDs from nano scale structure”, Appl. Phys. Lett. 101, 083505 (2012) [2] M. Filoche and S. Mayboroda, “Universal mechanism for Anderson and weak localization”, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109, 14761-14766 (2012) [1] J. Iveland et al., Direct Measurement of Auger Electrons Emitted from a Semiconductor LED under Electrical Injection, Phys. Rev. Lett. 110, 177406 (2013). [2] M. Piccardo et al., Determination of the first satellite valley energy in the conduction band of GaN by photo-emission spectroscopy, Phys. Rev. B 89, 235124 (2014). Specialities :Condensed Matter Physics, Quantum Physics, Macroscopic Physics and complexity, Theoretical Physics:

Titre : Nanostructured thin films for optics and plasmonics Laboratoire : Laboratoire de Physique de la Matière Condensée (LPMC) - UMR7643 Photochromic materials consisting of a solid matrix containing azobenzene derivatives exhibit dramatic photomechanical properties. Indeed, under illumination in the absorption band of the chromophore, efficient photo-induced mater motion phenomena occur. These light-driven deformations of the material allow the optical recording of relief patterns on the surface of the material down to the nanoscale. Thin films nanostructured by this method can be used as a template for controlling the elaboration of more complex hybrides systems with adjustable (optical, plasmonic ...) properties. The proposed internship aims at exploiting the photomechanical properties of azo-materials to finely control the assembling and coupling of nanostructures with the objective of designing optically tunable devices. This highly interdisciplinary work will be performed in the framework of a collaboration between chemists and physicists of the PMC laboratory and in partnership with the Institut d’Electronique Fondamentale (IEF) in Orsay, for the technological aspects, and with Laval University in Canada, for the measurements of the materials photomechanical properties.

Titre : Films minces hybrides nanostructurés pour l’optique et la plasmonique Laboratoire : Laboratoire de Physique de la Matière Condensée (LPMC) - UMR7643 Les matériaux photochromiques constitués d'une matrice solide contenant des dérivés de l'azobenzène présentent des propriétés photomécaniques spectaculaires. En effet, sous illumination dans la bande d'absorption des chromophores, des phénomènes efficaces de déplacement photo-induit de matière se produisent. Ces déformations pilotées par la lumière permettent en particulier l’inscription optique de motifs à la surface du matériau jusqu’aux échelles nanométriques. Des films minces, nanostructurés par cette méthode, peuvent être utilisés comme gabarit/support pour l'élaboration de structures hybrides plus complexes avec des propriétés (optiques, plasmoniques…) ajustables. Le stage proposé vise à exploiter les propriétés photomécaniques des azo-matériaux pour contrôler finement l'assemblage de nanostructures et leurs couplages, avec l'objectif de réaliser des dispositifs accordables optiquement. Ce travail fortement pluridisciplinaire sera effectué dans le cadre d'une collaboration entre chimistes et physiciens du laboratoire PMC et en partenariat avec l’Institut d’Electronique Fondamentale (IEF) à Orsay, pour les aspects technologiques, et avec l’Université Laval au Canada, pour les mesures des propriétés photomécaniques des matériaux.

_______________________________________________________________________________________________________________________

S.A. au capital de 13 921 875 € R.C.S. Bobigny B 3 00 960 754 – 39 Quai Lucien Lefranc, B.P. 135, F933 03 Aubervilliers Cedex Téléphone : + 33 (0)1 48 39 58 00 – Télécopie : + 3 3 (0)1 48 34 74 16 – http://www.saint-gobain-recher che.com

SIRET 30096075400020 - APE 731Z - N° TVA CEE : FR 6 6 300 960 754

Proposition de Stage

Couches minces nanostructurées

Le dépôt de couches minces permettant de fonctionnaliser la surface de substrats donne l’opportunité à l’activité Vitrage de Saint Gobain de fabriquer des films et vitrages améliorés.

Par exemple, les vitrages autonettoyants exploitent l’activité photocatalytique combinée à l’hydrophobie d’une couche pour décomposer et éliminer les saletés. Saint-Gobain propose également des verres intelligents comme les vitrages électrochromes qui s’obscurcissent à la demande. Une partie importante de notre activité concerne les vitrages de contrôle solaire qui réduisent la chaleur entrante du soleil tout en laissant passer la lumière visible, permettant d’améliorer significativement l’isolation thermique. C’est un élément clé dans la réalisation de bâtiments basse consommation et respectueux de l’environnement.

Les performances de ces vitrages sont intimements liées aux matériaux utilisés, ainsi qu’au procédé de dépôt employé. Le stage consiste à explorer et évaluer des approches originales basées sur la nanostructuration de matériaux afin d’obtenir des propriétés de contrôles solaire. Dans le cadre de ces travaux de R&D, le(la) stagiaire devra :

- Dans une première phase de bibliographie ; s’approprier les fondements théoriques

de ce type d’approche et se constituer une base de résultats de référence. - Dans une seconde phase expérimentale ; mener des séries de dépôts sur des bâtis

représentatifs des dispositifs industriels, mener des expériences de traitement post-dépôts, et caractériser les propriétés (spectroscopie optique, microscopie AFM…) des matériaux obtenus.

- Le(la) stagiaire devra aussi être capable de modéliser les phénomènes optiques observés afin de mieux en préciser les caractéristiques, pour completer la qualité scientifique d’un rapport sur ce travail de recherche.

Profil recherché

Ayant de bonnes connaissances en sciences des matériaux et/ou en physique: propriétés physico-chimiques, méthodes de microanalyses, optique..., ainsi qu’un intérêt pour l’informatique de simulation et de modélisation, le (la) stagiaire doit avant tout faire preuve d’un goût pour l’expérimentation, être capable de travailler en équipe, et être attentif(ve) aux mesures de sécurité propres au travail en laboratoire. Etudiant(e) bac+5 en formation ingénieur généraliste ou en Master 2 Recherche, dans les domaines suivants : physique, matériaux, optique, rayonnement…

INFORMATIONS PRATIQUES Prendre un premier contact par téléphone ou e-mail pour convenir d’une rencontre à SGR. Accès : RER B La Plaine Stade de France + bus 173 ou Metro 12 Front Populaire + bus 139 (cf. www.saint-gobain-recherche.com) Durée souhaitée pour le stage : 6 mois

Coordonnées : Yémima Bon Saint Côme [email protected] Tel : 01 48 39 58 35 SAINT-GOBAIN RECHERCHE 39 Quai Lucien Lefranc, B.P. 135 93303 Aubervilliers cedex



PROPOSITION DE STAGE ANNEE 2016

Contact : Laura Singh Fonction : Ingénieur R&D [email protected] Durée : 6 mois

Sujet – intitulé : Alliages métalliques en couches minces pour les vit rages à contrôle solaire

Contexte et objectifs : Le dépôt de couches minces métalliques (de l’ordre de 10 nm d’épaisseur) à la surface d’un vitrage permet d’améliorer grandement ses propriétés thermiques. Ainsi, un vitrage dit « de contrôle solaire » permet d’optimiser la transmission de la lumière au travers du vitrage, tout en annulant l’effet de serre provoqué par les infrarouges solaires. Dans un immeuble de bureau équipé de ce type de verre, l’utilisation de la climatisation peut donc être fortement réduite. Ce stage de recherche et développement vise à explorer de nouveaux alliages métalliques pour optimiser les apports énergétiques des vitrages développés par Saint-Gobain dans l’habitat et l’automobile, ainsi qu’à étudier et comprendre la relation entre une composition d’alliage donnée et la durabilité de l’empilement de couches minces contenant cet alliage. Supervisé(e) par un ingénieur de recherche, le(la) stagiaire aura pour responsabilités de :

• Effectuer les recherches bibliographiques nécessaires

• Procéder à une sélection des alliages potentiellement intéressants à tester

• Mettre en œuvre le dépôt des empilements de couches minces (procédé industriel de pulvérisation cathodique magnétron)

• Caractériser les performances des couches déposées : performances optiques, thermiques, et mécaniques.

• Participer au développement de méthodes électrochimiques originales permettant d’évaluer la durabilité chimique des échantillons

Le(la) stagiaire sera formé(e) à une large gamme de méthodes expérimentales allant de la fabrication des échantillons (formation à des bâtis de dépôt à l’échelle « pilote ») à leur caractérisation complète.

Profil souhaité : Etudiant en 3ème année d’école d’ingénieur généraliste ou en seconde année de master de matériaux, chimie ou physique, avec un goût pour le travail expérimental et une grande autonomie. Des connaissances de base en électrochimie sont un plus.

Indemnités de stage : prévues en fonction du niveau et de la nature de la formation du candidat (sur la base de 1300 € brut mensuels pour un étudiant en M2)

Possibilités de poursuivre en thèse : Oui (dépendant du candidat)

SAINT-GOBAIN

Surface du Verre et Interfaces Unité Mixte de Recherche CNRS/Saint-Gobain

(UMR 125)

Laboratoire Surface du Verre et Interfaces, 39 Quai Lucien Lefranc, Aubervilliers, France. Post. : BP 135, F-93303, Aubervilliers cedex, France.

http://www.saint-gobain-recherche.com/svi/ [email protected]

Tél. (sec.) (33) 1 48 39 57 50 Tél. (dir.) (33) 1 48 39 59 58 Fax. (33) 1 48 39 55 62

La croissance des couches minces d’Ag: suivi in-situ et en temps réel L’industrie verrière utilise la modification de la surface du verre pour ajouter des nouvelles fonctionnalités. Un bon exemple de est le vitrage bas-émissif, obtenu par le dépôt d’une couche mince d’Ag (~10nm). Etant réfléchissante dans les infra-rouges, une couche mince d’argent garde une bonne transmission dans le visible, ce qui conduit à un vitrage isolant thermique et parfaitement transparent.

Le dépôt par magnétron est devenu une technique standard pour les dépôts industriels de couches minces d’Ag pour deux raisons: les taux élevés de dépôt, et ses paramètres polyvalents qui permettent le contrôle de la croissance et de la microstructure finale. Dans le cas des techniques de dépôt plus simples, comme par exemple l'évaporation et pulvérisation, les relations fondamentales entre les paramètres de dépôt et la croissance sont connus. Cependant, la dynamique de croissance pendant le dépôt par magnétron est un phénomène de niveau de complexité plus élevé, entraîné par l’impact par des particules énergétiques sur une surface en règle générale chargée et suivi par la diffusion des particules. Afin d’étudier les différents étapes de croissance d’une couche d’Ag (à partir de la nucléation des ilots jusqu’à la percolation de la couche), nous avons développé dans notre laboratoire trois techniques différentes de suivi in-situ et en temps réel du dépôt par magnétron: la mesure de la contrainte, la réflectivité différentielle et la mesure de résistivité.

Ce stage consistera à étudier la croissance d’Ag via ces différentes techniques afin d'établir la relation entre les propriétés mécaniques et morphologiques de ces couches minces et leur conductivité. Les techniques de mesure in-situ pourront être complétées par les outils ex-situ comme la microscopie à force atomique (AFM).

Les contraintes dans la couche (lors de la croissance, la contrainte apparait à cause de la formation des microstructures et du bombardement énergique) seront suivies via l'évolution de la courbure du substrat flexible. L’évolution de la réflectivité (dans l’UV et le visible) d’une couche lors de sa croissance est un outil puissant, permettant d’observer la formation des îlots d’Ag durant les premières étapes de croissance. Ces spectres de réflectivité contiennent des traits caractéristiques (résonances), qui sont due à des excitations de plasmon dans les nano-particules d’Ag. Les détails de la microstructure (taille, forme et la densité des particules sur le substrat) seront déduits à partir de tels spectres. La conductivité d’une couche d'Ag est un paramètre crucial, car il est directement relié à la performance du produit. La baisse de la résistivité, ainsi que l’extremum sur la courbe d’évolution de la contrainte, reflètent le seuil de percolation d’une couche pendant la croissance (moment quand la couche devient continue et conductrice). Ces techniques in situ seront appliquées lors du dépôt d’Ag sous des conditions variées, notamment sur les différents substrats. Le comportement de la résistivité d’une couche pendant les trois étapes de croissance, de recuit et de dépôt d'une couche supérieure va éclairer les phénomènes de surface qui se produisent pendant le dépôt.

Profil recherché

Candidat fortement intéressé dans les couches minces, les sciences expérimentales de surface et des matériaux.

Détails

L’offre est pour un stage de 4 à 6 mois. Le laboratoire mixte CNRS / Saint-Gobain appartient à un des principaux centres de recherche et développement de Saint-Gobain, situé à Aubervilliers (dans le nord de Paris). Le laboratoire développe des liens forts entre l'industrie et le milieu de la recherche académique. http://svi.cnrs.fr/ N’hésitez pas à nous contacter, si vous avez des questions et également pour soumettre votre candidature (lettre de motivation, CV): Dr S.Grachev: [email protected], tel: +33(0)1 48 39 57 48 Dr I. Gozhyk: [email protected], tel: +33(0)1 48 39 55 57

http://svi.cnrs.fr/



SAINT-GOBAIN

Surface du Verre et Interfaces Unité Mixte de Recherche CNRS/Saint-Gobain

(UMR 125)

Laboratoire Surface du Verre et Interfaces, 39 Quai Lucien Lefranc, Aubervilliers, France. Post. : BP 135, F-93303, Aubervilliers cedex, France.

http://www.saint-gobain-recherche.com/svi/ [email protected]

Tél. (sec.) (33) 1 48 39 57 50 Tél. (dir.) (33) 1 48 39 59 58 Fax. (33) 1 48 39 55 62

In-situ and real-time monitoring of the growth of thin Ag films Glass industry applies modifications to the surface of glass as a means to add new functional properties. The low-e glazings, obtained by deposition of a thin Ag film (~10nm), is a good example of such functionalization. Thin silver film reflects the IR radiation while keeping a high transmission in the visible range, resulting in thermally insulating transparent windows.

In industry, magnetron sputtering is a standard technique used for deposition of thin Ag layers as it allows for high deposition rates and has versatile parameters for the control of the growth and the final microstructure. The basic relationships between the deposition parameters and growth are known for simpler deposition techniques as evaporation and for general purpose sputtering. However, the growth dynamics during sputtering is a way more complicated phenomenon driven by energetic species landing and diffusing at generally charged substrate surface. In our laboratory, we have developed three in-situ real-time techniques allowing for observation of Ag island nucleation and coalescence stages of growth: stress measurements, differential reflectivity and resistivity measurements.

This internship will consist in study of Ag growth by in-situ techniques in order to establish the relationship between the mechanical and morphological properties of such thin films and their conductivity. If needed, the in-situ tools will be complemented by ex-situ as atomic force microscopy (AFM).

Stresses in films (occur during growth due to the evolution of microstructure formation and energetic bombardment) will be monitored through the evolution of curvature of flexible substrates. Reflectivity of the UV-visible light from the growing film is a powerful tool to observe the Ag island formation during the very first stages of growth. The characteristic features (resonances) appear in reflectivity spectra due to plasmon excitations in the Ag nano-particles. The microstructure details (size, shape and density of particles on the substrate) will be deduced from those spectra. Conductivity of the Ag film is a crucial parameter as it is directly connected to the product’s performance. The drop in the resistivity, as well as the turn over in the stress curve, both reflect the percolation threshold of the film during growth (point at which the film becomes continuous and conductive). These in-situ techniques will be applied during Ag deposition at various conditions, notably on different substrates. The behaviour of the resistivity of the film during growth as well as during annealing and deposition of a top layer will shed light on the surface phenomena occurring during deposition.

Profile

Applicant with strong interest in thin films, experimental surface and materials science.

Details

The position is for 4-6 months. The joint CNRS/Saint-Gobain laboratory is located within one of the major Saint-Gobain research facilities at Aubervilliers, in the north of Paris. It develops strong ties with both industry and academic research community. http://svi.cnrs.fr/ For further details and applications (cover letter, CV, statement of research interests): Dr S.Grachev: [email protected], tel: +33(0)1 48 39 57 48 Dr I. Gozhyk: [email protected], tel: +33(0)1 48 39 55 57

http://svi.cnrs.fr/



Quantification du processus de piégeage de bulles lors d’une instabilité de flambage d’un fluide visqueux

(Ecole Polytechnique, LadHyX, 2015 ; contact : M. Christophe Clanet)

Enroulement d’un filet d’huile de silicone [1]

Un mince filet de fluide visqueux qui tombe sur une surface s’enroule en hélice tournante. Cette instabilité, dite « de flambage », cache une physique d’une grande complexité, avec notamment quatre régimes qui correspondent aux différents équilibres des forces visqueuse, gravitationnelle et inertielle. Dans le régime inertiel (haute hauteur de chute), ce phénomène s’accompagne d’un emprisonnement d’une grande quantité de bulles d’air.

Bulles obtenues après un enroulement à partir d’une faible (gauche)

et grande (droite) hauteur de chute. Alors que le phénomène d’enroulement a déjà bien été étudié dans la littérature [1,2,3], peu d’études se sont penchées sur la question de génération des bulles. En particulier, il apparait important de pouvoir quantifier la taille et la quantité de bulles générées selon les caractéristiques du jet amont : viscosité, débit, diamètre. Cette étude, principalement expérimentale, s’appuiera sur différentes techniques : caméra rapide, PIV, logiciel de traitement d’images… afin de comprendre le phénomène de piégeage à l’origine des bulles et d’en extraire les lois d’échelles appropriées.

[1] Fluid 'rope trick' investigated, L. Mahadevan, W. Ryu, A. Samuel - Nature, 392 (6672), 140-140 (1998) [2] Multiple coexisting states of liquid rope coiling, N. Ribe, H. Huppert, M. Hallworth, M. Habibi, D. Bonn – Journal of Fluid Mechanics, 555, 275-297 (2006) [3] Liquid Rope Coiling, N. Ribe, M. Habibi, D. Bonn – Annual Review of Fluid Mechanics, 44, 249-266 (2012)



OFFRE DE STAGE ANNEE 2016

Contact : Yann Cohin, Ingénieur R&D

[email protected] / +33 (0) 1 48 39 55 87

Durée : 6 mois (1er

ou 2nd

semestre)

Intitulé du sujet :

Conception et utilisation d'un outil polyvalent haut-débit pour la quantification de la corrosion des produits de vitrages à couches

Contexte et objectifs :

Le dépôt d’empilements de couches minces(1)

spécifiques à la surface d’un vitrage permet d’améliorer

grandement les propriétés thermiques de ce dernier. La couche qui offre cette fonction d’isolation

thermique est généralement faite d’argent (Ag). Lorsque l’Ag est déposé en couche très mince, il a la

propriété d’être à la fois fortement transparent pour la lumière visible, et fortement réflecteur pour les

infrarouges « domestiques ».(2)

Dans cette situation, le chauffage de la pièce n’est plus transmis au travers

du vitrage, mais réfléchi et conservé ; on parle alors de vitrage « bas-émissif ».

Une haute résistance des empilements de couches minces aux facteurs environnementaux est primordiale

lors du développement de nouveaux produits. Au cours de ce stage de recherche et développement, le (la)

stagiaire aura donc pour objectif de développer un outil polyvalent et haut-débit pour la quantification de

la cinétique de corrosion des vitrages à couches. Pour remplir à bien cette mission, le (la) stagiaire sera

formé(e) à une large gamme de méthodes expérimentales allant de la fabrication des échantillons

(autonomie sur des bâtis de dépôt à l’échelle pilote(3)

) à leur caractérisation complète.

Le stage se déroulera au sein du Département Couches Minces de Saint-Gobain Recherche, en étroite

collaboration avec des équipes de recherche aux thématiques connexes.

(1) De quelques nm à quelques dizaines de nm d’épaisseur.

(2) C’est-à-dire émis par le chauffage d’une habitation. Ce rayonnement est maximal à la longueur d’onde de 10 µm.

(3) Pulvérisation cathodique magnétron.

Profil souhaité : Etudiant en 3ème

année d’école d’ingénieur généraliste ou en seconde année de master

de matériaux, chimie ou physique. Nous attendons du candidat un goût pour le travail expérimental et une

grande autonomie. Des connaissances de base en électrochimie sont un plus.

Lieu : Saint-Gobain Recherche – 39 quai Lucien Lefranc, 93303 Aubervilliers cedex.

Indemnités de stage : Prévues en fonction du niveau et de la nature de la formation du candidat (sur la

base de 1.300 € bruts mensuels pour un étudiant en M2)

Possibilités de poursuivre en thèse : Pas sur le même sujet (le stagiaire aura la possibilité de postuler

aux autres thèses proposées par Saint-Gobain).

OPTION PHYSIQUE 593



Contact : William LUCAS (X09) mail : [email protected] Le stage est basé à Elancourt en région Parisienne S’adresse notamment à des élèves en PA "Electrical Engineering"

THALES SYSTEMES AEROPORTES

INTITULE DU STAGE

Intitulé du stage : Spécification et Conception d’un module de gestion de pannes dans un simulateur de système de Guerre Electronique Aéroporté embarqué sur Rafale Période souhaitée : 2016 (6 mois)

Ecole ou formation préférentielle : Ecole d’ingénieur ou Université – 3ième année – Ingénierie Système/Conception des systèmes complexes

CONTEXTE ET MISSIONS

Contexte technique :

Un système de Guerre Electronique Aéroporté est un système de haute technologie complexe. Un tel système peut présenter un grand nombre de pannes différentes, et leur impact est parfois difficile à analyser. Pour aider à cela, on se propose d’intégrer un module de gestion de pannes à un simulateur existant de ce système.

L’objectif du stage est dans un premier temps de réaliser une analyse du besoin précise, et de se familiariser avec le simulateur existant. Il faudra ensuite proposer plusieurs solutions argumentées pour répondre aux besoins identifiés. A partir de cette solution, le stagiaire rédigera une spécification détaillée et une procédure de validation qui permettront d’entamer la réalisation du module.

2/ Définition précise du travail :

• Analyse du besoin : pourquoi ? pour qui ? pour quand ? • Identification et Justification de plusieurs solutions pour répondre au besoin : quoi ? • Rédaction d’un document d’exigences et du plan de test associé : comment ? • Selon l’avancement et la solution retenue : début du développement, ou du suivi de développement.


Le stagiaire sera amené à travailler en collaboration avec d’autres membres de différentes équipes. Il prendra en charge tout ou partie des activités citées précédemment. Le stagiaire devra être capable de prendre facilement des initiatives puisque les choix qu’il fera impacteront directement la solution opérationnelle.

PROFIL PROFESSIONNEL

Niveau de formation :

3ème année ingénieur, ou Master 2 Spécialisation en ingénierie des systèmes complexes ou informatique souhaitée. Des connaissances en programmation sont un plus.

Connaissances souhaitées :

Ingénierie Système et Logicielle, systèmes embarqués, culture aéronautique, bases d’électronique, simulation, Linux Prise d’Initiatives, Autonomie, Rigueur, Travail en équipe

Langues :

Anglais lu, écrit, parlé

FICHE MODÈLE

OPTION PHYSIQUE 593



Laboratoire Charles Coulomb (L2C)UMR 5221........................................................................du CNRS/Université de Montpellier .....Code postal – Ville 34095 MONTPELLIERTél. : 04 67 14 45 62................................................ – Fax : 04 67 14 34 98............................................http://www.coulomb.univ-montp2.fr/Directeur : Pierre Lefebvre....................................................................................................................e-mail : [email protected]

THÈMES DE RECHERCHE PERSONNES À CONTACTER

-Nano-antennes plasmoniques pour le contrôle M Emmanuel ROUSSEAUde l'émission spontanée à 1.5 µm Tél. : 04.67.14.42.47

e-mail : [email protected]

-Sources quantiques de lumière à 1.3 µm dans M Guillaume CASSABOIS..........................le silicium avec des défauts ponctuels Tél. : 04.67.14.37.56.......................................


-Matériaux 2D dans l'ultraviolet profond à base M Bernard GIL.............................................de nitrure de bore hexagonal Tél. : 04.67.14.39.24.......................................

e-mail : [email protected].........

-Qubits de spin dans des matériaux à grand gap M Vincent JACQUES................................... Tél. : 04.67.14.99.23....................................... e-mail : [email protected]. .

-Magnétisme orbital du graphène avec un micro- M Vincent JACQUES..................................scope à centre NV unique Tél. : 04.67.14.99.23......................................

e-mail : [email protected]. .

-Spectroscopie non-linéaire pompe-sonde dans Mme Laetitia DOYENNETTE...................des nanotubes de carbone Tél. : 04.67.14.37.56......................................


CHIMIE + SOLIDARITE + OPPORTUNITES Beaucoup recherchent cette équation. La somme de vos aspirations et de nos projets. Le produit de votre ingéniosité et de notre agilité. Un résultat à la hauteur de votre dynamisme et de notre ambition. Bienvenue chez Arkema, leader mondial de la chimie, accélérateur de performance.

Stage - Validation de techniques analytiques (fluorescence X / ICP) H/F

CONTEXTE Premier chimiste français, acteur majeur de la chimie mondiale, Arkema invente chaque jour la chimie de demain. Une chimie de spécialité, moderne et responsable, tournée vers l'innovation, qui apporte à ses clients des solutions concrètes pour relever les défis du changement climatique, de l'accès à l'eau potable, des énergies du futur, de la préservation des ressources fossiles, et de l'allègement des matériaux. Arkema est présent dans près de 50 pays, avec un effectif de 19 000 personnes, et des centres de recherche en Amérique du Nord, en France et en Asie. Le Groupe réalise un chiffre d'affaires consolidé pro forma d'environ 7,6 milliards d'euros et occupe des positions de leader mondial sur l'ensemble de ses marchés avec des marques internationalement reconnues. MISSION Le stage se déroule au sein du service analyse du GRL. Le stagiaire sera sous la responsabilité directe d'un ingénieur en charge de plusieurs techniques dans le domaine de la chimie analytique. Il travaillera en étroite collaboration avec l'équipe de techniciens du laboratoire et pourra être amené à coopérer avec des partenaires extérieurs. Dans ce contexte, vos missions sont les suivantes : 1/ Validation de méthodes utilisées dans l'expertise de solides type silico-aluminate

Réaliser et valider un plan de validation. Préparer et manipuler les échantillons. Exploiter les résultats obtenus à l'aide de deux techniques : fluorescence X et ICP (inductively coupled plasmas). Compte tenu de vos résultats et des exigences du client, spécifier les caractéristiques de ces techniques en termes de fiabilité, de précision, de répétabilité, de limite de détection.

2/ Évaluation de deux logiciels de validation

Comparer les critères de validation de chacun des logiciels au sens statistique (comparaison sur plusieurs sets de données)

A terme, substituer un logiciel à l'autre en garantissant la continuité des résultats. PROFIL

Vous poursuivez une formation en école d'ingénieur avec spécialité chimie et êtes à la recherche d'un stage de césure ou de fin d'études.

Vous maîtrisez impérativement l'anglais et les outils bureautiques. Des notions de statistiques et des connaissances en techniques analytiques représentent un plus. Doté d'un bon relationnel, vous êtes dynamique, curieux et savez faire preuve d'autonomie. Vous possédez un bon esprit de synthèse et êtes force de proposition.

INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES

Démarrage : 1er trimestre 2016 Durée : 6 mois Localisation : GRL, Lacq (64)

POUR POSTULER http://arkema.profils.org/offre-de-emploi/emploi-stage-validation-de-techniques-analytiques-fluorescence-x-icp-h-f_5428.aspx


Stage - Synthèse Catalytique / Composés Organo-Soufrés H/F

CONTEXTE Premier chimiste français, acteur majeur de la chimie mondiale, Arkema invente chaque jour la chimie de demain. Une chimie de spécialité, moderne et responsable, tournée vers l'innovation, qui apporte à ses clients des solutions concrètes pour relever les défis du changement climatique, de l'accès à l'eau potable, des énergies du futur, de la préservation des ressources fossiles, et de l'allègement des matériaux. Arkema est présent dans près de 50 pays, avec un effectif de 19 000 personnes, et des centres de recherche en Amérique du Nord, en France et en Asie. Le Groupe réalise un chiffre d'affaires consolidé pro forma d'environ 7,6 milliards d'euros et occupe des positions de leader mondial sur l'ensemble de ses marchés avec des marques internationalement reconnues.

MISSION Dans le service Thiochimie et Chimie Fine composé de 8 laboratoires, vous évoluerez au sein de l'équipe Nouveaux Développements DMDS et DMSO constituées d'un ingénieur et de deux techniciens supérieurs. Les travaux de cette équipe sont quasiment exclusivement axés sur la chimie du soufre. La mission principale qui vous sera confiée consiste à nous faire découvrir les potentialités de synthèses catalytiques de nouveaux composés organo-soufrés tels que les mercaptans, les sulfures, les polysulfures, les sulfones, etc. Ces synthèses devront se faire dans le respect des procédures de sécurité d'Arkema. Le travail de laboratoire sera précédé d'une étude bibliographique qui recensera les données déjà existantes dans la littérature. Ce descriptif n'est pas limitatif, d'autres missions seront susceptibles de vous être confiées dans le cadre de ce stage.

PROFIL

Vous suivez une formation Bac+4/+5 (école d'ingénieur ou équivalent) avec une spécialisation en Chimie Fine. Vous maîtrisez impérativement l'anglais (lecture de brevets/publications et rédaction de rapports) ainsi que les outils bureautiques.

Vous avez des connaissances en synthèse organique, chimie et catalyse. Une première expérience en laboratoire représente un atout. Créatif(ve), autonome, doté(e) de bonnes capacités de communication, vous saurez mener à bien les missions qui vous seront confiées et être force de proposition.



POUR POSTULER http://arkema.profils.org/offre-de-emploi/emploi-stage-synthese-catalytique-composes-organo-soufres-h-f_5418.aspx


Stage - Synthèse d'additifs acryliques H/F CONTEXTE Premier chimiste français, acteur majeur de la chimie mondiale, Arkema invente chaque jour la chimie de demain. Une chimie de spécialité, moderne et responsable, tournée vers l'innovation, qui apporte à ses clients des solutions concrètes pour relever les défis du changement climatique, de l'accès à l'eau potable, des énergies du futur, de la préservation des ressources fossiles, et de l'allègement des matériaux. Arkema est présent dans près de 50 pays, avec un effectif de 19 000 personnes, et des centres de recherche en Amérique du Nord, en France et en Asie. Le Groupe réalise un chiffre d'affaires consolidé pro forma d'environ 7,6 milliards d'euros et occupe des positions de leader mondial sur l'ensemble de ses marchés avec des marques internationalement reconnues.

MISSION Dans le cadre de la recherche pour la partie Additifs de la Business Unit Acrylic Coatings Resins, en lien avec le laboratoire d'application basé au CRRA (Centre de Recherche Rhône-Alpes), vos missions sont les suivantes :

Synthèse d'additif acryliques par polymérisation en émulsion Récupération sous forme solide par différents moyens : atomisation, coagulation, séchage, déstabilisation par cisaillement, etc.

Caractérisations : taille de particules latex et poudre, mesure de MW par viscosité réduite, stabilité de latex, etc. Les produits obtenus seront évalués par les collègues d'application basés au CRRA.

PROFIL

Vous justifiez d'une formation niveau bac +5 en chimie avec spécialisation en chimie des polymères (école d'ingénieur ou équivalent universitaire). Vous maîtrisez impérativement l'anglais et les outils bureautiques. Doté(e) d'un bon relationnel et d'une forte capacité d'adaptation, vous disposez de facilités de communication qui vous permettront de transmettre vos résultats aux équipes des différents sites. Curieux(se), sérieux(se), rigoureux(se), vous saurez mener à bien les missions qui vous seront confiées.



POUR POSTULER http://arkema.profils.org/offre-de-emploi/emploi-stage-synthese-d-additifs-acryliques-h-f_5406.aspx


Stage - Synthèse de Polymères/Oligomères Autocicatrisants et/ou Amortissants H/F


MISSION En tant que stagiaire, les principales étapes de votre projet seront les suivantes :

Réaliser des synthèses de monomères, d'oligomères ou polymères destinés à conférer à des matériaux des propriétés applicatives inédites (effet autocicatrisant, amortissant, renforcement de l'adhésion, recyclabilité, maintien des propriétés mécaniques à haute température…). En particulier, réaliser des essais à partir de matières premières d'origine végétale.

Les précurseurs de polymères synthétisés seront ensuite évalués dans des applications de réticulation chimique et éventuellement aussi par photo réticulation.

Formuler les résines ainsi préparées par introductions de charges et d'additifs pour remplir le cahier des charges fixé par les partenaires du projet.

Réaliser la caractérisation de ces matériaux (études physico-chimiques : tests de traction, compression, rhéologie, propriétés viscoélastiques...).

PROFIL

Vous suivez une formation Bac+4/+5 (école d'ingénieur ou équivalent) avec une spécialisation en Chimie (polymères). Vous maîtrisez impérativement l'anglais (lecture de brevets/publications et rédaction de rapports) ainsi que les outils bureautiques. Une première expérience en laboratoire représente un atout. Créatif(ve), autonome, doté(e) de bonnes capacités de communication, vous saurez mener à bien les missions qui vous seront confiées et être force de proposition.


Démarrage : 1er trimestre 2016 Durée : 6 mois Localisation : CRO, Verneuil-en-Halatte (60)

POUR POSTULER http://arkema.profils.org/offre-de-emploi/emploi-stage-synthese-de-polymeres-oligomeres-autocicatrisants-et-ou-amortissants-h-f_5417.aspx


Stage - Polymères Fluorés & Prototypage 3D H/F CONTEXTE Premier chimiste français, acteur majeur de la chimie mondiale, Arkema invente chaque jour la chimie de demain. Une chimie de spécialité, moderne et responsable, tournée vers l'innovation, qui apporte à ses clients des solutions concrètes pour relever les défis du changement climatique, de l'accès à l'eau potable, des énergies du futur, de la préservation des ressources fossiles, et de l'allègement des matériaux. Arkema est présent dans près de 50 pays, avec un effectif de 19 000 personnes, et des centres de recherche en Amérique du Nord, en France et en Asie. Le Groupe réalise un chiffre d'affaires consolidé pro forma d'environ 7,6 milliards d'euros et occupe des positions de leader mondial sur l'ensemble de ses marchés avec des marques internationalement reconnues.

MISSION Arkema est un des principaux producteurs mondiaux de polyfluorure de vinylidène (PVDF) commercialisé sous la marque Kynar. Ce polymère technique est notamment valorisé pour ses propriétés exceptionnelles de résistance à de nombreux agents chimiques et au vieillissement extérieur. Il trouve ainsi des applications dans les domaines de l'énergie (photovoltaïque, batteries lithium-ion), du génie chimique, de l'architecture, du transport, etc. Dans le cadre de nos activités liées au développement de nouvelles applications pour ce produit, nous proposons un stage de 6 mois visant à évaluer le comportement de ce type de polymère aux nouvelles méthodes de prototypage en 3D qui consistent à fabriquer des objets parfois aux géométries complexes en 3D à partir de polymère sous différentes formes (filament, poudre, …). A ce titre, vos principales missions seront les suivantes :

Caractériser les propriétés physico-chimiques des matériaux (cristallisation, rhéologie) et des poudres (écoulement)

Réaliser des éprouvettes par un procédé de prototypage 3D en faisant varier les paramètres du procédé Faire une première caractérisation des propriétés (mécaniques essentiellement) des éprouvettes produites. Faire le lien entre propriétés du matériau/paramètres du procédé et propriétés/aspect des éprouvettes

Vous aurez la possibilité de travailler au sein d'équipes pluri-disciplinaires et vous fonctionnerez en mode projet (planification, organisation, interprétation et présentation de résultats, nouvelle proposition).

PROFIL

Vous poursuivez un Bac+4/+5 en Physico-chimie/Caractérisation des polymères. Vous maîtrisez l'anglais ainsi que les outils bureautiques. Doté(e) de solides capacités de communication, vous saurez faire preuve de pédagogie pour diffuser les méthodes et concepts sous-jacents à des équipes techniques d'horizons divers.

Synthétique, doté(e) d'un bon esprit d'analyse, vous saurez mener à bien les missions qui vous seront confiées.


Démarrage : 1er trimestre 2016 Durée : 6 mois Localisation : CERDATO, Serquigny (27)

POUR POSTULER http://arkema.profils.org/offre-de-emploi/emploi-stage-polymeres-fluores-prototypage-3d-h-f_5437.aspx


Stage - Micro-ondes & Analyse de Polymères H/F CONTEXTE Premier chimiste français, acteur majeur de la chimie mondiale, Arkema invente chaque jour la chimie de demain. Une chimie de spécialité, moderne et responsable, tournée vers l'innovation, qui apporte à ses clients des solutions concrètes pour relever les défis du changement climatique, de l'accès à l'eau potable, des énergies du futur, de la préservation des ressources fossiles, et de l'allègement des matériaux. Arkema est présent dans près de 50 pays, avec un effectif de 19 000 personnes, et des centres de recherche en Amérique du Nord, en France et en Asie. Le Groupe réalise un chiffre d'affaires consolidé pro forma d'environ 7,6 milliards d'euros et occupe des positions de leader mondial sur l'ensemble de ses marchés avec des marques internationalement reconnues.

MISSION Arkema, l'un des leaders mondiaux dans la production de polymères techniques, axe une partie de ses activités de recherche sur la mise au point de polymères innovants et toujours plus performants pour les secteurs de l'automobile, de l'aéronautique, du sport, de l'énergie et de la cosmétique, etc. Dans le cadre de nos activités liées aux polyamides, nous proposons un stage de 6 mois visant à l'étude de l'intérêt des micro-ondes pour l'analyse de ces polymères. Vos principales missions seront les suivantes :

Mettre au point une méthodologie de préparation des échantillons (dérivation, extraction, hydrolyse …) Réaliser des analyses majoritairement de caractérisation IR, RMN et MS puis de quantification (LC, GC) Comparer ces résultats aux divers polyamides. Comprendre les mécanismes de dérivation, d'hydrolyse.

Vous serez intégré dans l'équipe d'analystes chimistes du centre de recherche et serez amené à échanger avec des universitaires.

PROFIL

Vous poursuivez une formation en école d'ingénieur avec spécialité chimie et êtes à la recherche d'un stage de césure ou de fin d'études.

Vous maîtrisez impérativement l'anglais et les outils bureautiques. Des notions de statistiques et des connaissances en techniques analytiques représentent un plus. Doté d'un bon relationnel, vous êtes dynamique, curieux et savez faire preuve d'autonomie. Vous possédez un bon esprit de synthèse et êtes force de proposition.



POUR POSTULER http://arkema.profils.org/offre-de-emploi/emploi-stage-micro-ondes-analyse-de-polymeres-h-f_5438.aspx


Stage - (Méth)acrylates Réticulables Hautes Performances H/F


MISSION Division du groupe Arkema, SARTOMER est un leader mondial dans ses domaines d'activités : résines et monomères (méth)acrylates, à savoir (poly)esters (méth)acrylates, uréthannes acrylates et époxy acrylates. SARTOMER développe des résines photoréticulables à fort contenu technologique qui répondent aux attentes de différents secteurs d'activité : encres, revêtements, adhésifs, etc. Ses produits sont utilisés dans diverses applications : Inkjet, DVD, téléphone portable, automobile, parquets, etc. Notre effort de recherche de nouvelles applications et d'adaptation de nos produits s'appuie sur un laboratoire central qui regroupe les activités de R&D, analyses physico-chimiques, assistance technique et laboratoire pilote (pré-industrialisation). Vos principales missions seront les suivantes :

Etudes bibliographiques Synthèse de monomères (méth)acrylates avec de nombreux paramètres à optimiser Analyse et interprétation des profils de composition Optimisation : pureté, rendement et propriétés applicatives Etude des relations structure-propriété « Scale-up » sur réacteurs 10 litre des meilleurs produits.

PROFIL

Vous êtes en dernière année d'école d'ingénieur (ou équivalent) avec une option en Matériaux Polymères. Vous avez une forte appétence pour la R&D et la Chimie Organique. Vous maîtrisez impérativement l'anglais et les outils bureautiques. Rigoureux(se), doté(e) d'un bon esprit d'analyse et de synthèse, vous saurez mener à bien les missions qui vous seront confiées.



POUR POSTULER http://arkema.profils.org/offre-de-emploi/emploi-stage-meth-acrylates-reticulables-hautes-performances-h-f_5415.aspx


Stage - Impression 3D - Développement de Polymères/Oligomères Liquides H/F


MISSION En tant que stagiaire, les principales étapes de votre projet seront les suivantes :

Réaliser des synthèses de monomères, d'oligomères ou polymères pour des matériaux destinés à l'impression 3D en recherchant des propriétés applicatives spécifiques (maintien des propriétés mécaniques à haute température, hydrophilie, mimétisme des matériaux issus de la plasturgie classique, effet autocicatrisant, recyclabilité…). Les précurseurs de polymères synthétisés seront ensuite évalués par photo réticulation.

Formuler les résines ainsi préparées (charges, additifs, photoamorceurs) pour remplir le cahier des charges défini par les retours clients.

Tester les produits en phase finale dans une imprimante 3D récemment acquise et définir les paramètres d'impression adéquats

Réaliser la caractérisation de ces matériaux avant et après photopolymérisation (tests de traction, compression, rhéologie, propriétés viscoélastiques...).

PROFIL

Vous suivez une formation Bac+4/+5 (école d'ingénieur ou équivalent) avec une spécialisation en Chimie (polymères). Vous maîtrisez impérativement l'anglais (lecture de brevets/publications et rédaction de rapports) ainsi que les outils bureautiques. Une première expérience en laboratoire représente un atout. Créatif(ve), autonome, doté(e) de bonnes capacités de communication, vous saurez mener à bien les missions qui vous seront confiées et être force de proposition.



POUR POSTULER http://arkema.profils.org/offre-de-emploi/emploi-stage-impression-3d-developpement-de-polymeres-oligomeres-liquides-h-f_5416.aspx


Stage - Formulations Rigides de Polyamides (Marché du Sport) H/F


MISSION Arkema, l'un des leaders mondiaux dans la production de polymères techniques, axe une partie de ses activités de recherche sur la mise au point de polymères innovants et toujours plus performants pour les secteurs de l'automobile, de l'aéronautique, du sport, de l'énergie et de la cosmétique, etc. Dans le domaine du sport, la légèreté est de plus en plus recherchée. Cette tendance nous amène donc à développer constamment de nouveaux matériaux innovants. La thématique principale du stage sera d'optimiser et de caractériser des formulations polymères sur base polyamide pour répondre aux besoins de nos clients dans ce domaine du sport. Nous cherchons pour ces nouveaux matériaux les caractéristiques suivantes : rigidité, ductilité à très basse température (jusqu'à -30°C), faible sensibilité à l'entaille, nervosité, fluidité à l'état fondu. Pour ce stage, nous souhaitons un(e) candidat(e) ayant des connaissances de base dans le domaine de la caractérisation des polymères. Le (la) candidat(e) aura la possibilité de travailler dans plusieurs laboratoires dédiés et spécialisés dans l'étude des matériaux polymères.

PROFIL

Vous poursuivez un Bac+5 en Chimie avec une spécialisation en Polymères. Vous possédez de solides bases en formulation. Vous maîtrisez l'anglais ainsi que les outils bureautiques. Doté(e) de solides capacités de communication, vous saurez faire preuve de pédagogie pour diffuser les méthodes et concepts sous-jacents à des équipes techniques d'horizons divers.

Synthétique, doté(e) d'un bon esprit d'analyse, vous saurez mener à bien les missions qui vous seront confiées.



POUR POSTULER http://arkema.profils.org/offre-de-emploi/emploi-stage-formulations-rigides-de-polyamides-marche-du-sport-h-f_5439.aspx

STAGES À L'ÉTRANGER

La liste ci-dessous est purement indicative. Elle correspond à des établissements qui ont déjà accueilli des élèves de l’Ecole.

Les élèves qui souhaitent effectuer leur stage à l’étranger doivent contacter les enseignants pour définir le sujet et le lieu.

. ALLEMAGNE Institut für Festörperphysik I. Technische Universität Berlin Physique des lasers à semiconducteurs. Physique des nanostructures quantiques. Optoélectronique Caractérisation optique de semi-conducteurs Walter Schottky Institut Technische Universität München, Garching Composants quantiques. Optoélectronique. Institut für Schicht- und Ionentechnik, Jülich Semi-conducteurs Institute ot Thin Film & Ion Technology Research Center Julich GmbH, Julich Semiconducteurs en couches minces. Energie photovoltaïque Physikalisches Institut Kristallabor & Physikalisches Institut Universität Stuttgart Croissance de nouveaux semiconducteurs. Composants quantiques. Optoélectronique.

Université de Wuppertal Etude optique de cristaux photoniques à base d'opales. Universität Würzburg Spintronics Konstanz Universität Spintronics . AUSTRALIE Plasma Physics Laboratory, Research School of Physical Sciences and Engineering Australian National University, Canberra Traitements plasma (gravure). Dépôt de couches minces. Composants quantiques. Optoélectronique . AUTRICHE

Université J. Kepler, Linz Boîtes quantiques de semi-conducteurs, superréseaux. . CANADA Ecole polytechnique, Montreal Dépôt de couches minces (revêtements protecteurs). Traitements plasma. Traitements plasma. Carbone diamant. Université du Québec - Ecole de Technologie Supérieure, Montreal Conception Hardware et Intégration du filtre Anti-Brouilleur FADP à un récepteur GPS.

Institute for Microstructural Sciences. National Research Council, Ottawa Composants quantiques. Optoélectronique. Experimental Condensed Matter and Quantum Optics Group University of Toronto Structures quantiques pour nouveaux composants à semiconducteurs. Optique adaptative. Optique non

linéaire. Lasers.

University of British Columbia, Vancouver

Supraconducteurs à haute température critique

INRS - Energie et Matériaux - Varennes

Composants optoélectroniques. GaN. Dépôt plasma de couches minces

. CHILI

Pontificia Universidad Catolica de Chile – PUC, Santiago

Structures de bandes

. CORÉE

Dept. of Physics, Ajou University, Suwon Semiconducteurs (matériaux et composants). Caractérisations optiques . ESPAGNE Département de Physique appliquée et Electronique, Université de Barcelone Couches minces pour l'électronique. Caractérisations optiques. Energie photovoltaïque.

Université de Barcelone : Spintronics Departamento de Fisica de materiales, Universidad Autonoma Cantoblanco, Madrid Physique des hétérostructures

Facultad de Quimicas, Univerdiad del Pais Vasco, San Sebastian Nanotechnologies . ETATS – UNIS University of Michigan, Ann Arbor, Ecrans plats de visualisation. Electronique grande surface. Sources lasers picoseconde. Northeastern University, Boston MA Chaos quantique, supraconductivité

California Institute for Technology, CA Couches minces supraconductrices. Naval Research Laboratory, Washington DC Spintronics

University of Stony Brook, NY

Cristaux photoniques

Photonic Switching and Integrated Optoelectronics Lab. University of Maryland, College Park

Lasers, amplificateurs, modulateurs semiconducteurs, convertisseurs longueur d’onde, composants pour systèmes WDM.

Université de Virginie, Charlottesville

Dynamique de liquides à la surface d'une macromolécule.

Center for Quantum Devices Northwestern University, Evanston IL Optoélectronique. Composants quantique. Epitaxie de semi-conducteurs.

Lam Research Corporation, Fremont, CA Procédés de microélectronique. Traitements plasma. Gravure.

Optoelectronics Group University of California Los Angeles, CA

Nanofabrication, cristaux à bande interdite photonique, technologies d'hybridation pour l'optoélectronique.

Compound Semiconductor Laboratory University of Southern California, Los Angeles, CA

Dispositifs submicroniques, applications réseaux à haut débit.

University of Southern California, Los Angeles Croissance et étude optique de nanostructures semi-conductrices. Lucent Technologies(anc. AT&T Bell Laboratories) Murray Hill, NJ Microélectronique silicium. Procédés plasma (gravure). Caractérisations optiques des surfaces (semiconducteurs). Department of Electrical Engineering University of New Orleans Instrumentation optique.

Center for Research and Education in Optics and Lasers Orlando, Florida

Lidar - imagerie active - lasers- télécommunications optiques en voie libre - optique diffractive - optique non linéaire - sources à rayons X – composants infrarouge – optoélectronique Xerox PARC, Palo Alto, CA Applications électroniques en grande surface (écrans plats, reprographie…)

CALTECH, Pasadena Matériaux à bande interdite photonique et microcavités.

Dept. of electrical and computer engineering , Rochester, NY Nanomatériaux (silicium). Applications biomédicales. IBM Almaden Research Center, San Jose, CA Couches magnétiques ultra-minces. Materials Department Electrical and Computer Engineering Department

University of California, Santa Barbara, CA Nanostructures et applications. Lasers à semiconducteurs à cavité verticale (VCSEL). Etude optique de nanostuctures semi-conductrices.

Stanford University, CA Couches minces supraconductrices.

University of Wisconsin-Madison, Stoughton Etude de surfaces et interfaces de semi-conducteurs à l’aide du rayonnement synchrotron. Optical Coating Laboratory Inc. A JDS Uniphase Company Santa Rosa, CA

Couches minces à application optique. Matériaux et composants pour l’optoélectronique

Department of Physics, The Pennsylvania State University Couches minces semiconductrices. Carbone diamant et adiamantin. Caractérisations optiques. Cristaux liquides. Department of Materials Science and Engineering University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana IL

Semiconducteurs en couches minces. Energie photovoltaïque

IBM, Thomas J. Watson Research Center, Yortown Heights, NJ Microélectronique silicium. Carbone adiamantin. Couches minces pour l'électronique . GRANDE-BRETAGNE Department of Engineering University of Cambridge, Cambridge Carbone adiamantin. Matériaux désordonnés. Composants optiques. Supraconducteurs. Electronics and Electrical Engineering University of Glasgow Nanoélectronique

Centre for Electronic Materials and Devices Imperial College, University of London

Structures quantiques pour nouveaux composants à semiconducteurs. Optique adaptative. Optique non linéaire. Lasers

Department of Physics, Clarendon Laboratory

University of Oxford Optique des hétérostructures Philips Research Lab., Large Area Electronics Group Redhill, Surrey Electronique grande surface. Ecrans plats de visualisation. Department of Physics University of Sheffield Physique des hétérostructures quantiques. Optoélectronique. Nanostructures, microcavités optiques, lasers à cascade quantique. . GRÈCE Department of Physics Aristotle University of Thessaloniki Carbone amorphe. Couches minces protectrices. Caractérisations optiques. . IRLANDE National Microelectrics Research Center. University College, Cork Microélectronique silicium. Optoélectronique. Caractérisations optiques Physics Department, Trinity College University of Dublin Composants Quantiques. Optoélectronique. . ISRAËL

Physics Department and Solid State Institute Technion Israel Institute of Technology, Haifa Physique des hétérostructures quantiques. . ITALIE CNR, CCP Département de Chimie, Bari Couches minces pour l'électronique. Traitements plasma. LENS Laboratory Universita di Firenze Optique des hétérostructures Université de Florence Propriétés optiques de semi-conducteurs, théorie, expérience. Dipartimento di Scienza diei Materiali Universita di Lecce Composants quantiques, fabrication/étude optique de nanostructures, optoélectronique. IESS-CNR, Roma Electronique grande surface. Ecrans de visualisation.

Université de Rome Surfaces de semi-conducteurs

. JAPON Hiroshima University, Dept. of Electrical Engineering Microélectronique silicium ou III-V. Couches minces pour l'électronique. Energie photovoltaïque. Electrochemical Laboratory, Ibaraki Semiconducteurs en couches minces. Energie photovoltaïque. Dept. of Electronic Science and Engineering, Kyoto University Traitements plasma. Couches minces pour l'électronique. Caractérisations optiques. Institute for Solid State Physics, University of Tokyo Optique des nanostructures et applications

Department of Electronic Chemistry Graduate School at Nagatsuta Tokyo Institute of Technology, Yokohama Semiconducteurs en couches minces. Electronique grande surface. Energie photovoltaïque. . NORVÈGE

Université d’Oslo Systèmes physiques fractales. . NOUVELLE-ZELANDE

Victoria University Wellington

Local electromagnetic field and plasmon modes in metallic nanostructures . PAYS-BAS Eindhoven University of Technology Dépôts plasma. Couches minces. Electronique grandes surfaces. Kamerlingh Onnes Laboratory, Leyde Supraconductivité à haute température critique. . PORTUGAL IST et INESC Lisbonne

Electronique grande surface. MEMS . RUSSIE

Ioffe Institute, St. Petersburg Optique, semi-conducteurs.

Université Technique de Saint-Petersbourg Photoémission polarisée en spin Université de Novossibirsk Nitrures

Université de Tomsk

Calcul de structures de bandes . SUISSE Institut de Micro et Optoélectronique, Département de Physique Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne Croissance de nouvelles structures cristallines. Optoélectronique. Plasmas de dépôt. Institute of Microtechnology, Université de Neuchatel Semiconducteurs en couches minces. Energie photovoltaïque.

IBM Zürich Spintronics

OPTION PHYSIQUE 593


Propositions de stages de recherche à L’EPFL

Contact : Elison Matioli (X 2002) PhD à l’Université de Californie (Claude Weisbuch) Postdoc au MIT Professor School of engineering (STI) Ecole polytechnique fédérale de Lausanne

EPFL STI-DO Office : ELD 012 Station 11 CH-1015 Lausanne Phone +41 21 69 33721 https://sites.google.com/site/elisonmatioli/

Master 2 : INTERNSHIP PROPOSAL

Laboratories : Materials Department, University of California at Santa Barbara, CA , USA Laboratoire de Physique de la Matière Condensée (LPMC) CNRS identification code : UMR7643 Internship supervisors : Claude WEISBUCH (LPMC) / James SPECK (UCSB) e-mail : [email protected] / [email protected] Phone : 01 69 33 46 52 / 01 69 33 46 60 web page: http://www.mrl.ucsb.edu/people/faculty/james-speck http://pmc.polytechnique.fr/groupes/home_eps.htm Internship location: LPMC, Ecole Polytechnique, Palaiseau / UCSB, CA, USA Thesis possibility after internship: YES; Funding: YES; Type of funding: UCSB grant

Fundamental processes in nitride-based electronic devices In spite of their phenomenal performance, recognized by the 2014 Nobel prize for Physics, nitride materials and devices are still poorly understood. Many electronic properties, either static (energy band structures, relative band positions, …) or dynamic (energy relaxation processes, electron or hole tunneling and mobility, …), have not been measured yet, while they are known to crucially affect all electronic and optical properties. We have recently

demonstrated a new technique for measuring the energy distribution and dynamics of conduction electrons in nitride light-emitting diodes (LEDs) [1,2]. We plan to extend such measurements to electronic devices in order to access the major basic parameters for these materials. This in turn will allow to clarify the physical limits of opto-electronic (LEDs and lasers) and electronic (high-speed and high-power transistors) devices, essential for major energy savings.

The intern will carry on experiments to determine the basic intrinsic nitride parameters and measure the transport properties in real-world devices. In a longer term, computation of the electronic transport and recombination processes will be carried on, taking into account the effects of alloy disorder [3]. There is indeed growing evidence that alloy disorder controls to a large extent the electrical and optical properties of nitride semiconductor heterostructures. On the longer term, the plan is to reach the real limit of electricity to light energy conversion efficiency, 100%!

This activity is part of a collaborative project between the University of California at Santa Barbara, the Laboratoire de Physique de la Matière Condensée (LPMC) at Ecole Polytechnique, and the National Taiwan University. The

work will be mainly located at the University of California at Santa Barbara. Travels to NTU and LPMC might be necessary for the project and will be supported by the laboratory. [1] J. Iveland et al., Direct Measurement of Auger Electrons Emitted from a Semiconductor LED under Electrical Injection, Phys. Rev. Lett. 110, 177406 (2013). [2] M. Piccardo et al., Determination of the first satellite valley energy in the conduction band of GaN by photo-emission spectroscopy, Phys. Rev. B 89, 235124 (2014). [3] Y-R.Wu et al., Analyzing the physical properties of InGaN multiple quantum well LEDs from nano scale structure, Appl. Phys. Lett. 101, 083505 (2012). Specialities adapted to the subject: Condensed Matter Physics, Macroscopic Physics and complexity; Quantum Physics; Theoretical Physics

INTERNSHIP PROPOSAL

Modeling of abrasive behavior during grinding operations

Saint-Gobain Abrasive Materials is one of the largest global suppliers of abrasive grains for applications ranging from industrial or construction to automotive repair, aeronautic, and do-it-yourself.

Embedded in belts, disks or wheels, our ceramic grains are the active components that enable chip formation, leading to metal cutting, grinding or polishing. Being able to numerically predict abrasive performances by characterizing the abrasive grains, their microstructure and mechanical properties is a promising challenge that is now within our reach.

As a key contributor to this project, you will conduct mechanical testing on world-class ceramics and coordinate the coupling of FEA calculations with numerical simulations of an abrasive test. The end goal is to predict grinding behaviors and assess the influence of mechanical properties such as strength and hardness on performances.

Desired profile:

• Experience with Abaqus or other FEA /CAE softwares • Python or MATLAB would be a plus • Autonomous and resourceful • Able to adopt an analytical approach on a complex problem • Dynamic and good-natured • Willing to discover the US culture and work in a multi-cultural environement

Duration: 5 to 7 months

Starting date: January to March 2016

Contact: E. Moch, centre R&D de Saint-Gobain de Northboro, USA (près de Boston) [email protected]

1-508-471-8467

Abrasive wheel Polycrystalline structure of an abrasive grain Abrasive grains


OPTION PHYSIQUE 593


Propositions de stages de recherche à l’Université PURDUE

Contact : Bogdanov Simeon <[email protected]> Les groupes de Supriyo Datta, Jorg Appenzeller, Mark Lundstrom et Vladimir Shalaev (les deux premiers étant particulièrement intéressants pour ceux qui font de la spintronique). Birck Nanotechnology Center pour un stage en nanotechnologie. Il y a une grande salle blanche de classe 1, partagée entre une centaine de groupes, avec des ingénieurs permanents dédies à chaque équipement. Ceci fait de Birck un endroit ideal pour apprendre et pratiquer la fabrication et la characterization de tous types de composants et structures.



Contact : Nicholas Kioussis, Professor, Department of Physics & Director, W. M. Keck Computational Materials Theory Center California State University Northridge Tel: (818) 677-7733 Fax: (818) 677-6330 e-mail: [email protected] website: http://www.csun.edu/~nkioussi/ This work is in collaboration with UC Berkley, UCLA, and Cornell University and is funded by NSF for 10 years involving both experimental and theoretical thrusts under Translational Applications in Nanoscale Multiferroic Systems http://www.tanms-erc.org/ We have funding to support an exchange student for 4-6 months in an area of spintronics. ==============================================================================

http://www.tanms-erc.org/

OPTION PHYSIQUE 593


Propositions de stages de recherche à L’EPFL

Contact : Elison Matioli (X 2002) PhD à l’Université de Californie (Claude Weisbuch) Postdoc au MIT Professor School of engineering (STI) Ecole polytechnique fédérale de Lausanne

EPFL STI-DO Office : ELD 012 Station 11 CH-1015 Lausanne Phone +41 21 69 33721 https://sites.google.com/site/elisonmatioli/

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EARTH & ENVIRONMENTAL ENGINEERING

Faculty Sponsor: Pierre Gentine, Assistant Professor, Department of Earth & Environmental Engineering

1 intern for each description Visa fees sponsored Compensation: up to $1,500 per month

Relationship between water stress and the carbon cycle over the Amazon using theory, modeling and observations Description: Water stress dramatically affects the CO2 sink capacity of tropical forests. Under climate change extremes weather (floods/droughts) are expected to increase in both frequency and intensity. It is thus essential to understand how those extreme events will affect the Amazon, the main CO2 sink of the planet. We will use a combination of theory (based on the weak temperature gradient approximation and differential impact of El Niño and global warming on the tropospheric profiles and their feedback with the Amazonian land surface) and numerical modeling (using the Weather Forecasting Model) to understand the fate of the Amazon. We will also use current observations (radiosondes, weather stations, satellite data, flux tower measurements of evapotranspiration and CO2 fluxes) as a way to understand the physical processes involved in the global warming impact on the Amazon. Skills: Atmospheric sciences, some knowledge of evapotranspiration, programming, physical intuition. Convection organization Description: Convective organization (the aggregation of clouds and rainfall) is currently not represented in current general circulation models but could have potentially important impacts on our capacity to predict global warming. We will use high-resolution modeling using cloud-resolving models to understand the role of convective organization and the factors that could influence it. We will look at both continents and oceans since they exhibit key differences. We will then compare our results to climate models and try to define a theory for the impact of convective organization underestimation. Skills: Atmospheric sciences, some knowledge of turbulence, programming, physical intuition.

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A theory of stomatal optimization under light, water and nitrogen limitations: from minutes to season using conditional optimization Description: In the last decades, substantial improvements in our understanding of stomata response to environmental stresses have been made possible by new observations. Nonetheless our models of stomata conductance remain mostly empirical. There has been recent interest in developing new physically based model of stomata response to environmental stresses to better predict the response of ecosytstems to climate change. Nonetheless most of those models miss important factors such as the effect of nutrient on the limitation of photosynthetic capacity. We will build a new theoretical model of stomata conductance based on the nonlinear optimization of carbon uptake with given limitation using a dynamical model perspective with Lagrange multipliers. Skills: Photosynthesis, evaporation, nonlinear programming, physical intuition. Partitioning between transpiration and evaporation, and gross primary production and respiration of ecosystems using turbulent time series across FLUXNET sites Description: Eddy covariance towers (which measures high frequency fluctuations in turbulent time series) have permitted to globally monitor the net primary production and evapotranspiration, leading to dramatic new understanding of the carbon, energy and water cycle at the continental surface. Nonetheless what we ultimately need is the partitioning of net primary productivity into gross primary productivity (sink) and respiration (source), which is parameterized in land surface models, as well as the partitioning of evapotranspiration into transpiration (plants) and evaporation (bare soil and canopy interception). We will use high frequency turbulent data to decompose those fluxes using statistical signal decomposition and theory based on plant signaling. Skills: Time series analysis, statistics, programming. Role and evolution of mesoscale convective systems in the climate system Description: Mesoscale Convective Systems are currently not represented in climate models, yet they contribute to a large portion of the observed rainfall and of the most intense rainfall events. As such they are an essential player of the climate system. We will use a new Lagrangian database developed at NASA and NOAA to track and evaluate the contribution of those mesoscale convective systems and their evolutions in the last decade because of climate variability and anthropogenic changes. Skills: Statistics, programming, some atmospheric science background. For more information: Department of Earth and Environmental Engineering (EEE) http://eee.columbia.edu/

http://eee.columbia.edu/

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APPLIED PHYSICS AND APPLIED MATHEMATICS

Faculty Sponsor: Vittorio Canuto, Adjunct Professor, Department of Applied Physics and Applied Mathematics

1 intern Mixing in the ocean Description: A key processes that helps mitigate global warming is the sequestration of CO2 by the oceans. This process has a biological and a physical component. The latter is the one our group at NASA has been working on for several years and is the one that several of Alliance Program students participated in. Since the oceans are turbulent, our work is concentrated on describing a large variety of mixing processes that stir up the oceans. This occurs both in the vertical and the horizontal directions. In the vertical one has to describe processes that goes from wind stirring near the surface to tidal stirring near the bottom. In the horizontal one must describe mixing mechanism due to Mesoscales (about 100-10km in size) and Sub-mesoscales (about 10-1km in size). Once these processes are fully parameterized, they are transferred into an OGCM + Carbon model to study the global effects. Skills: Mathematical and numerical skills would greatly help. For more information: Department of Applied Physics and Applied Mathematics (APAM) http://apam.columbia.edu/

http://apam.columbia.edu/

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EARTH AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING – CHEMICAL ENGINEERING

Faculty Sponsor: A.-H. Alissa Park, Director of the Lenfest Center for Sustainable Energy

3 interns

1. Electrochemical conversion of CO2 to chemicals using renewable energy 2. Biomass conversion to hydrogen via alkaline thermal treatment 3. CO2 storage in geologic formations via in-situ carbonations

Description: The mission of the Lenfest Center for Sustainable Energy (LCSE) is to advance science and develop innovative technologies that provide sustainable energy for all humanity while maintaining the stability of the Earth’s natural systems. There are fourteen core faculty members with various expertise ranging from reaction engineering to earth science. The interns selected for the LCSE will be advised one or a group of advisers who are LCSE core faculty members. Example projects are “electrochemical conversion of CO2 to chemicals using renewable energy,” “biomass conversion to hydrogen via alkaline thermal treatment” and “CO2 storage in geologic formations via in-situ carbonations” For more information: Department of Earth and Environmental Engineering (EEE) http://eee.columbia.edu/

http://eee.columbia.edu/

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CENTER FOR INTERNATIONAL EARTH SCIENCE INFORMATION NETWORK (CIESIN) – EARTH INSTITUTE

Faculty Sponsor: Alex de Sherbinin, Associate Director for Science Applications, and Paola Kim Blanco, Senior Staff Associate

1 intern Building the Global Roads Open Access Data Set (gROADS) version 2 Description: Data on road locations are important for natural disaster response, biodiversity conservation strategies, and development planning, among other applications. Yet available public domain roads data are inadequate in many developing regions. OpenStreetMap (OSM) is beginning to fill these gaps, but there are still problems in some regions with gaps in coverage and spatial inaccuracy. Building on work that is in progress, the intern will use ArcGIS and R, among other tools, to assess the completeness and spatial accuracy of OSM roads data. The student will also learn how to edit and add data to construct a gROADS v2. The student will design their own research project examining, among potential options, the exposure of roads to natural disasters such as floods or landslides, the relationship between road density and poverty indicators in rural Africa, or the influence of roads on deforestation in tropical ecosystems. The intern may also examine potential additional data sets for understanding road networks and mobility, such as geolocated tweets via Twitter and call detail records. Skills: Interest in spatial analysis and experience with ArcGIS and R is preferred but not required.

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Faculty Sponsor: Xiaoshi Xing, Information Scientist, CIESIN, Earth Institute, Columbia University, with potential collaboration with scientist(s) in PNNL National Laboratory

1 intern for each description Modeling Estimates of Energy Production and Emissions from Global and Regional Power Plants and Power Companies Description: Energy production data and emissions inventories are basic information for climate research, environmental and human health impact assessment, mitigation policy, and even international negotiations. The student will participate in model optimization of Multivariate Adaptive Regression Splines (a.k.a. MARS model) on Carbon Monitoring for Action (CARMA) data source, which contains information on more than 60,000 power plants and 20,000 power companies worldwide and the carbon emissions from them in 2010. The optimized model should be implemented with updated data in 2014 for selected countries. The student will help on data collection and analysis, and contribute to a comparison of CARMA with other data sources, such as the Platts World Electric Power Plants Database (WEPP) and the Emissions & Generation Resource Integrated Database (eGRID) from U.S. EPA. Skills: The student should have good mathematical and programming skills (R and/or Matlab). Model Analysis in Emissions Gridding from Energy Consumption and Satellite Derived Data and Information Description: Emissions grids in geospatial process are important input to climate modeling. The student will help explore the relationship between emissions gridding from global or regional energy consumption and satellite derived data and information. The student should help on model analysis and optimization in integration/coordination of multiple input co-variates into the gridding process, e.g., roads data for transportation sector, population grids for residential related sector, power plants for point sources, etc. Skills: The student should have good mathematical and programming skills (R or Python with database SQL). He/she should also preferably have some basic geospatial knowledge and skills but this is not required; basic GIS training will be provided. For more information: Center for International Earth Science Information Network (CIESIN) http://ciesin.columbia.edu/aboutus.html

http://ciesin.columbia.edu/aboutus.html

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INTERNATIONAL RESEARCH INSTITUTE FOR CLIMATE AND SOCIETY (IRI) - EARTH INSTITUTE

Faculty Sponsor: Andrew Robertson, Senior Research Scientist in the International Research Institute for Climate and Society, Adjunct Professor and Environmental Sciences) Nicolas Vigaud, Associate Research Scientist in the International Research Institute for Climate and Society.

1 intern Building a Sub-seasonal to Seasonal (S2S) Climate Forecasting System for Floods and Droughts Description: New forecasting capabilities are starting to fill the gap between weather forecasts (a few days in advance) and seasonal climate forecasts that give an indication for the upcoming season. These new sub-seasonal to seasonal “S2S” ensemble prediction systems aim ultimately to accurately forecast the probabilities of high-impact weather events such as floods and droughts up to a month in advance. However, work is needed to combine multiple forecast models and to calibrate and “tailor” the forecasts to specific types of extreme events. This internship will use a newly-created database of state-of-art S2S forecasts (s2sprediction.net) to develop and test S2S flood and drought forecasts and to identify the conditions under which they are most skillful. Tasks will involve manipulation and statistical analysis of large model-generated and observational atmospheric datasets using Matlab and the IRI Data Library. Skills: Matlab experience and proficiency required, together with some knowledge of statistics and introductory meteorology/climatology. For more information: International Research Institute for Climate and Society (IRI) http://iri.columbia.edu/~awr

http://s2sprediction.net/

http://iri.columbia.edu/~awr

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SCHOOL OF ENGINEERING AND APPLIED SCIENCE - ELECTRICAL ENGINEERING

Faculty Sponsor: Ioannis Kymissis, Associate Professor School of Electrical Engineering.

2 interns ISSO fees sponsored Reimbursement of visa fees

Description: The Columbia Laboratory for Unconventional Electronics focuses on the design, fabrication, characterization, and application of thin film devices. Devices under investigation include organic thin film transistors, light emitting diodes, photovoltaics, photodetectors, and piezoelectric devices. We are, in particular, looking for interns that are interested in developing projects relating to energy harvesting and environmental sensing using new thin film devices. There are several new concepts in development within the group for the use of new organic semiconductors, piezoelectric polymers, and thin film photovoltaics for autonomous environmental sensors that interface with commercial low power radio networks. As part of the project students will design and demonstrate an integrated device applying energy harvesting; students with an interest in microfabrication, circuit design, and networking are particularly encouraged to apply. For more information: School of Engineering and Applied Science http://engineering.columbia.edu/ http://kymissis.columbia.edu/

http://engineering.columbia.edu/

http://kymissis.columbia.edu/

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PHY 593 Semi-conducteurs et Composants Stages de · PDF fileSemi-conducteurs et Composants Stages de Recherche 2015-2016 ... - Supraconductivité mésoscopique, systèmes. Mme Charis