Laboratoire de Physique et Chimie des Nano-objets

Institut National des Sciences Appliquées
135 avenue de Rangueil, 31077 TOULOUSE CEDEX 4 - FRANCE
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PhD Thesis

Controlled Synthesis of Iron Silicides and Germanides Nanocrystals : Towards the Next-­Generation of Nanomaterials for Energy and Electronics

Project : Metal silicides and germanides have been vital building blocks in the construction of modern life (computers, optoelectronics, and photovoltaics). Key to their success is the ability to possess a whole host of compositions and phases, giving rise to highly unique magnetic and optoelectronic properties.We have recently, described the synthesis of unprecedented high quality iron germanide. This success relies on the use of rationally designed organometallic single source precursors which produce Fe3.2Ge2 NCs in the softest conditions ever reported. The strategy that we intend to explore will be based on the thermolysis of a second generation of high energy precursors in order to synthesize under mild conditions iron silicides and germanides nanocrystals (NCs) that have controlled-composition, -size, -surface, and -shape. .
Profile of the candidate : The candidate is expected to have a PhD in materials chemistry, with expertise in organometallic synthesis and a strong background in the use of a wide range of characterization techniques.
Contacts : Laboratoire de Physique et Chimie des Nano-­Objets. Fabien Delpech. fdelpech@insa-toulouse.fr. Céline Nayral. cnayral@insa-toulouse.fr, 0561559650
Location : LPCNO UMR INSA-CNRS-UPS 135 av. de Rangueil 31077 Toulouse Cedex 4 http://lpcno.insa-toulouse.fr/ Equipe Nanostructures et Chimie Organométallique (NCO)

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Sujet de thèse 2019 – Financement acquis
Aimants intégrés submillimétriques pour dispositifs de récupération d’énergie

Les composants électroniques portables et flexibles sont répartis dans d’innombrables dispositifs de notre vie quotidienne grâce aux efforts considérables déployés par l’industrie des semi-conducteurs pour continuer à intégrer des transistors plus petits et plus efficaces.
Nous avons développé au LPCNO une nouvelle approche par magnétophorèse pour la réalisation d’aimants intégrés de tailles submillimétriques. Cette approche « bottom-up » est basée sur un savoir-faire unique sur la synthèse de nanobâtonnets (NBs) aux propriétés magnétiques optimisées.

Le programme de travail s’articule autour des grands défis que présente ce projet :
(i) La synthèse et la modification des propriétés physico-chimiques de bâtonnets de cobalt.
(ii) L’étude de l’assemblage localisé des NBs sous l’effet combiné du champ magnétique et des forces capillaires afin de contrôler la forme et d’augmenter la densité et l’orientation des NBs.
(iii) La caractérisation de l’induction induite par ces nouveaux aimants nanostructurés.
(iv) La réalisation d’un réseau de micro-aimants prêts à être intégrés dans un dispositif de récupération d’énergie en collaboration étroite avec Thierry Leïchlé (LAAS).

Contacts : Lise-Marie Lacroix, LPCNO. lmlacroi@insa-toulouse.fr
Thierry Ondarçuhu, IMFT. thierry.ondarcuhu@imft.fr

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Sujet de Thèse 2019.
Fils métalliques sub-nanométriques : à la frontière entre édifices métalliques et assemblées supramoléculaires.

La réduction de la taille des nanoparticules métalliques a permis la synthèse d’une grande variété d’objets de morphologie et propriétés variées. Désormais, les nouvelles frontières à explorer, pour obtenir des propriétés nouvelles, se situent entre organisations supramoléculaires et nano-objets solides.
Les objectifs de la thèse sont :
-  la synthèse de nanofils ultrafins bimétalliques (Au-Pd, Au-Pt, Au-Ag) pour explorer les effets d’alliages sur la formation de structures métalliques 1D quasi périodiques à l’image des fils d’or ;
-  la caractérisation structurale des nanofils ultrafins en utilisant la diffraction des rayons X de hautes énergies (campagnes sur synchrotron) et microscopie électronique à résolution atomique ;
-  l’étude des mécanismes de croissance des nanofils bimétalliques en utilisant la diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS) et la spectroscopie d’absorption X (XANES, EXAFS) et les techniques de microfluidique ;
-  le développement d’une cellule de diélectrophorèse pour l’alignement des fils qui permettra de compléter les études structurales et d’étudier l’effet des champs hautes fréquences sur la croissance anisotrope des métaux.

Contacts : Guillaume Viau gviau@insa-toulouse.fr Lise-Marie lmlacroi@insa-toulouse.fr Tel. 05 67 04 88 33

Localisation : LPCNO UMR INSA-CNRS-UPS 135 av. de Rangueil 31077 Toulouse Cedex 4 http://lpcno.insa-toulouse.fr/ Equipe Nanostructures et Chimie Organométallique (NCO)

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Propriétés de transport électronique de nano-objets métalliques individuels synthétisés par voie chimique

Proposition de thèse dans le groupe Nanomagnétisme

Depuis plusieurs dizaines d’années déjà, l’étude des propriétés de transport électronique de nano-objets (NO) connectés à des macro-électrodes métalliques a permis de mesurer une diversité de régimes de conduction électronique tout aussi fascinants les uns que les autres. Par exemple, l’étude des propriétés de transport de boites quantiques semi-conductrices ou de nano-ilots métalliques individuels [1] a permis de mettre en évidence des régimes de Blocage de Coulomb caractéristiques de l’aspect corpusculaire de l’électron. Dans ce type de régime le passage du courant est bloqué sur une large gamme de tension de polarisation à cause de la répulsion Coulombienne entre électrons. Au-delà d’une tension de polarisation seuil l’injection d’électrons devient possible et se fait électron par électron. Le potentiel technologique de ce type de dispositifs pour réaliser des transistors à un électron ultra-rapides est très élevé (...)

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