Contexte

L’un des principaux enjeux actuels en métrologie électrique quantique porte sur la simplification des conditions d’opération des étalons électriques quantiques afin de rendre plus accessible le Système international d’unités (SI). Dans le cadre du projet Horizon Europe FLATS « Flat bands for quantum metrology », le LNE et ses partenaires cherchent à exploiter le fort potentiel des hétérostructures de van de Waals à base de graphène avec contrôle de l’angle entre les couches, pour développer de nouveaux étalons électriques quantiques et des détecteurs ultra-sensibles (SQUID, électron et photon unique). L’objectif - à termes – est de pouvoir les combiner au sein d’un même « multimètre quantique ».

Missions

Au sein du département de métrologie électrique fondamentale du LNE, vous contribuerez aux activités de recherche dans le domaine de la métrologie électrique quantique. Vos missions principales sont les suivantes :

• Exploiter et valider le fort potentiel des hétérostructures à base de graphène et de nitrure de bore hexagonal (h-BN) à un angle dit « magique » (MATBG, pour « magic angle twisted bilayer graphene »). Cette validation passera par des mesures de transport quantique et des mesures électriques de précision, dans les régimes de l’effet Josephson et de l’effet Hall quantique anormal, i.e. à (très) basse température et possiblement sous champ magnétique ;
• Contribuer à l’ingénierie de ces étalons et détecteurs (design, modélisation, …) et à l’ingénierie de l’instrumentation associée (en particulier cryogénique) pour une opération simplifiée de ces nouveaux étalons et détecteurs ;
• Analyser les données ainsi obtenues, en lien avec les modèles théoriques existant ;
• Assurer des actions de reporting notamment vis-à-vis des partenaires européens du consortium du projet, des actions de valorisation des résultats au travers de communications scientifiques, de guides de bonnes pratiques métrologiques, et potentiellement par des actions visant l’industrialisation des technologies développées, avec le dépôt de brevets par exemple.

Profil

Vous êtes titulaire d’un diplôme de doctorat en physique de la matière condensée, physique mésoscopique/transport quantique et/ou physique quantique, et vous démontrez une forte expérience en mesures de transport électronique bas bruit, à (très) basse température. Vous disposez d’un goût affirmé pour les sciences expérimentales, la mesure, l’instrumentation et la recherche technologique et appliquée.
Vous disposez de connaissances sur les effets quantiques : effet Josephson et effet Hall quantique. Des connaissances particulières sur la physique du graphène seraient très appréciées.
Vous disposez de capacités d’analyse de résultats et de synthèse. De nature pragmatique, vous faites preuve de rigueur, d’esprit critique, et d’autonomie. Vous appréciez le travail d’équipe, et êtes en capacité de vous organiser pour faire partie de plusieurs projets (au LNE et dans le cadre de projets européens).
La maîtrise de l’anglais scientifique est indispensable pour la valorisation des travaux (rédaction d’articles, conférences, réunion…) et à la collaboration avec les partenaires européens du projet.
Des déplacements occasionnels sont à prévoir pour les échanges scientifiques nécessaires à la mission (réunions du projet avec les partenaires européens, conférences internationales, etc.) en Ile de France, France, Europe et International.