Thèse CIFRE Métasurface actives dans le visible et l'infra rouge H/F

Description de l'offre

Entité de rattachement

Safran est un groupe international de haute technologie, équipementier de premier rang dans les domaines de l'Aéronautique, de l'Espace et de la Défense. Implanté sur tous les continents, le Groupe emploie près de 58 000 collaborateurs pour un chiffre d'affaires de 15,8 milliards d'euros en 2016. Safran est une société cotée sur Euronext Paris et fait partie des indices CAC 40 et Euro Stoxx 50.
Pour plus d'informations : www.safran-group.com / Suivez @Safran sur Twitter

Safran Electronics & Defense est un leader mondial de solutions et de services en optronique, avionique, électronique et logiciels critiques, pour les marchés civils et de défense. N°1 européen et n°3 mondial des systèmes de navigation inertielle pour les applications aéronautiques, marines et terrestres, Safran Electronics & Defense est également n°1 mondial des commandes de vol pour hélicoptères et n°1 européen des systèmes optroniques et des systèmes de drones tactiques. Présents sur tous les continents, l'activité d'électronique et de défense de Safran emploie 7 600 personnes en Europe, en Asie-Pacifique, en Amérique du Nord et en Amérique du Sud.
Vous souhaitez participer à des challenges technologiques forts, nous vous proposons de vous épanouir au sein de nos équipes tout en construisant votre propre parcours par le biais des nombreuses opportunités offertes par l'entreprise et le Groupe.   

Description du poste

Filière principale / Métier principal

Recherche, conception et développement - Matériaux et procédés

Intitulé du poste

Thèse CIFRE Métasurface actives dans le visible et l'infra rouge H/F

Type contrat

CIFRE

Durée du contrat

3 ans

Statut

Ingénieur & Cadre

Temps de travail

Temps complet

Description de la mission

Les métamatériaux sont des milieux artificiels constitués par la répétition périodique d'éléments de base présentant des résonances dans
certaines gammes spectrales. Ces résonances permettent le contrôle du comportement effectif des métamatériaux et permettant
d'obtenir des propriétés inédites par rapport aux matériaux naturels. Des effets comme la réfraction négative, l'émission directionnelle,
les capes d'invisibilité, la super-résolution, ont ainsi pu être mis en évidence expérimentalement. Très récemment, et à la suite des
travaux de F. Capasso, les métamatériaux 2D ont commencé à être étudiés, sous le nom de « métasurfaces ». Il s'agit d'ordonner sur une
surface des éléments résonnants de façon à contrôler, à l'aide d'une structure fine, la direction, la phase ou plus généralement le front
d'onde d'un rayonnement incident.
L'objectif de ce travail de thèse est de jeter les bases nécessaires au développement de métasurfaces actives dans le domaine infrarouge
et le visible. Les principaux jalons seront les suivants :
1. Modéliser une métasurface passive constituée d'un réseau bidimensionnel d'éléments arbitraires caractérisés par une matrice de
scattering. Déterminer des modèles d'impédance pour la métasurface.
2. Optimiser les structures passives dans l'objectif d'obtenir des optiques plates achromatiques.
3. Modéliser l'insertion sur cette surface d'éléments actifs tels que des boîtes/puits quantiques ou des centres substitionnels. Développer
dans un premier temps un modèle classique puis le modèle de Maxwell-Bloch.
4. Etudier les régimes de contrôle accessibles grâce à l'insertion d'éléments actifs
Metamaterials are artificial media made of an arrangement of basic resonant elements. The existence of resonances provides a mean to
control light propagation in unconventional fashion. There is currently a strong interest in 2D metamaterials, the so-called metasurfaces,
that allow an unprecedented control over the shaping of light beams.
The point of the thesis is to develop a theoretical and numerical approach to active metasurfaces in the visible and IR ranges
The main objectives of the thesis work are the following
1) To model a passive metasurface using a multiple scattering approach and to develop an impedance model.
2) To develop optimization algorithm in view of designing planar achromatic optical elements.
3) To model active elements both classically and semi-classically.
4) To study the possibility of control opened by the active elements.

Complément du descriptif

Profil recherché

Ce sujet s'inscrit dans le cadre des activités de recherche sur des composants innovants de taille micro et nano-métrique menées au CEA LETI et le groupe SAFRAN. Il sera mené en partenariat avec le G2ELab (CNRS / Equipe Matériaux Diélectriques et Electromagnétiques) et la société SAFRAN Electronics & Defense (établissement de Valence). Ce sujet s'inscrit dans la suite de travaux de thèse mené conjointement par le G2ELAB et le CEA LETI sur l'étude de phénomènes physiques associés à l'ouverture et à la fermeture d'un contact électrique de dimension micrométrique. Ces travaux ont, entre autres, permis de mieux comprendre les mécanismes de dégradation de contacts électriques dans un interrupteur réalisé en technologie MEMS. Ce sujet se propose de poursuivre plusieurs aspects originaux de ces travaux (dont la déviation de la loi de Paschen).

Profil candidat

Physicien théoricien ou mathématicien appliqué, intéressé par les applications technologiques avec une formation solide en calcul
scientifique et développement de codes numériques (Matlab, C/C++). La nationalité française est requise.
Theoretical physicist or applied mathematician interested in technological application with strong skills in scientific computing and coding
(Matlab, C/C++). French nationality mandatory.