Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
La thèse se concentrera sur la modélisation théorique pour soutenir et interpréter les résultats expérimentaux. À l'aide de simulations DFT et de modélisation atomistique, le projet consistera à :
- Adapter les méthodes de calcul des énergies d'interface absolues (initialement développées pour les systèmes III-V/Si) aux hétérostructures III-V/II-VI
- Étudier la formation de dislocations, la relaxation des contraintes et les propriétés électroniques à l'échelle atomique
- Valider les prédictions théoriques par confrontation aux données expérimentales de calorimétrie, afin d'assurer une compréhension globale et cohérente des interfaces des boîtes quantiques.

Le candidat idéal est titulaire d'un master en Science des Matériaux, Physique de la Matière Condensée ou Physique, avec une solide formation en physique des semiconducteurs, matériaux nanoscopiques ou science des matériaux computationnelle.
Une expérience avérée en modélisation théorique et en simulations atomistiques (via des codes DFT tels qu'ABINIT, SIESTA ou VASP) ainsi qu'en calcul haute performance (HPC) est indispensable.

Le/la candidat(e) devra faire preuve :
- d'une capacité démontrée à collaborer avec des expérimentateurs, ce projet impliquant une étroite interaction avec le groupe Alivisatos pour la validation expérimentale
- d'autonomie, d'esprit d'analyse et de résolution de problèmes
- d'une aptitude à évoluer dans un environnement de recherche interdisciplinaire

La maîtrise de l'anglais (écrit et oral) est obligatoire pour assurer une communication et une collaboration efficaces.
Contexte :
Les boîtes quantiques (QDs) sont des nanocristaux semiconducteurs dont les propriétés optoélectroniques peuvent être ajustées par leur taille, permettant des avancées majeures dans les domaines du photovoltaïque, des écrans et des technologies quantiques. Cependant, leurs performances sont souvent limitées par des défauts interfaciaux, tels que les liaisons pendantes, les incompatibilités de réseau ou une passivation médiocre par les ligands, qui introduisent des états pièges, des barrières énergétiques et une instabilité. Ces imperfections réduisent l’efficacité des cellules solaires à QDs, perturbent l’équilibre des charges dans les LEDs et compromettent la fonctionnalité à long terme dans les applications catalytiques.
Bien que les progrès dans les structures cœur/coquille et l’ingénierie des ligands aient amélioré la stabilité, le contrôle précis des interfaces des QDs reste un défi. Pour y répondre, une synergie entre caractérisation avancée, modélisation atomistique et synthèse de précision est indispensable afin de développer des dispositifs à base de QDs stables, efficaces et scalables.

Ce projet de thèse s’appuie sur l’expertise complémentaire de deux groupes de recherche de premier plan :
- Le groupe de Paul Alivisatos : pionnier dans la synthèse colloïdale des QDs, apportant des connaissances e
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Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :