Publiée 20 juillet 2026
Doctorant (H/F) pour le développement de métasurfaces pour la détection optique d'ultrasons
Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies
Marseille, Hauts-de-France 13397, France
CDI
Description du Poste
Sujet De Thèse
Contexte et enjeux scientifiques :
Les résonateurs optiques basés sur des métasurfaces pourraient offrir des perspectives innovantes pour l'imagerie photoacoustique, notamment grâce à leur capacité à combiner une résonance de mode guidé et des facteurs de qualité très élevés. Ces propriétés permettent notamment d'envisager des systèmes d'imagerie photoacoustique tout-optiques, haute résolution et non invasifs, avec de potentielles applications biomédicales.
Le développement de tels capteurs nécessite une compréhension fine des couplages entre comportements acoustiques et optiques, ainsi que de l'influence de la localisation des modes optiques sur la bande passante acoustique du dispositif.
Cette thèse vise à modéliser, optimiser et valider expérimentalement un tel capteur optique d'ultrasons à métasurfaces résonantes. Les travaux s'articuleront autour de trois axes principaux :
1. Modélisation multi-physique :
Développement de modèles numériques pour étudier les interactions acoustiques et optiques dans les métasurfaces, en s'appuyant sur des codes maison et le logiciel COMSOL Multiphysics.
2. Optimisation de la géométrie et des matériaux :
Exploration systématique des paramètres structuraux (périodicité, épaisseur, indices de réfraction) et des propriétés des matériaux pour maximiser la sensibilité ultrasonore du capteur.
3. Validation expérimentale :
Comparaison des performances prédites par les simulations avec les caractérisations expérimentales réalisées au laboratoire sur des prototypes fabriqués.
Votre Environnement de Travail
Contexte de travail
La thèse se déroulera au sein de l'équipe Mosaic de l'Institut Fresnel (Marseille, France), un laboratoire de référence en optique et nanophotonique. Le/la doctorant-e bénéficiera :
- De l'expertise des doctorant-e-s et post-doctorant-e-s de l'équipe, déjà impliqué-e-s dans le développement de ces capteurs.
- D'un accès aux moyens de caractérisation expérimentale du laboratoire.
- D'un cadre collaboratif et pluridisciplinaire, à l'interface entre la théorie, la modélisation et l'expérimentation.
Rémunération et avantages
Rémunération
La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel
Congés et RTT annuels
44 jours
Pratique et Indemnisation du TT
Pratique et indemnisation du TT
Transport
Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu'à 300€
À propos de l'offre
Référence de l'offre
UMR7249-THOCHA-011
Section(s) CN / Domaine de recherche
Physique des atomes, molécules et plasmas. Optique et lasers
À propos du CNRS
Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d'associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.
Sujet De Thèse
Contexte et enjeux scientifiques :
Les résonateurs optiques basés sur des métasurfaces pourraient offrir des perspectives innovantes pour l'imagerie photoacoustique, notamment grâce à leur capacité à combiner une résonance de mode guidé et des facteurs de qualité très élevés. Ces propriétés permettent notamment d'envisager des systèmes d'imagerie photoacoustique tout-optiques, haute résolution et non invasifs, avec de potentielles applications biomédicales.
Le développement de tels capteurs nécessite une compréhension fine des couplages entre comportements acoustiques et optiques, ainsi que de l'influence de la localisation des modes optiques sur la bande passante acoustique du dispositif.
Cette thèse vise à modéliser, optimiser et valider expérimentalement un tel capteur optique d'ultrasons à métasurfaces résonantes. Les travaux s'articuleront autour de trois axes principaux :
1. Modélisation multi-physique :
Développement de modèles numériques pour étudier les interactions acoustiques et optiques dans les métasurfaces, en s'appuyant sur des codes maison et le logiciel COMSOL Multiphysics.
2. Optimisation de la géométrie et des matériaux :
Exploration systématique des paramètres structuraux (périodicité, épaisseur, indices de réfraction) et des propriétés des matériaux pour maximiser la sensibilité ultrasonore du capteur.
3. Validation expérimentale :
Comparaison des performances prédites par les simulations avec les caractérisations expérimentales réalisées au laboratoire sur des prototypes fabriqués.
Votre Environnement de Travail
Contexte de travail
La thèse se déroulera au sein de l'équipe Mosaic de l'Institut Fresnel (Marseille, France), un laboratoire de référence en optique et nanophotonique. Le/la doctorant-e bénéficiera :
- De l'expertise des doctorant-e-s et post-doctorant-e-s de l'équipe, déjà impliqué-e-s dans le développement de ces capteurs.
- D'un accès aux moyens de caractérisation expérimentale du laboratoire.
- D'un cadre collaboratif et pluridisciplinaire, à l'interface entre la théorie, la modélisation et l'expérimentation.
Rémunération et avantages
Rémunération
La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel
Congés et RTT annuels
44 jours
Pratique et Indemnisation du TT
Pratique et indemnisation du TT
Transport
Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu'à 300€
À propos de l'offre
Référence de l'offre
UMR7249-THOCHA-011
Section(s) CN / Domaine de recherche
Physique des atomes, molécules et plasmas. Optique et lasers
À propos du CNRS
Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d'associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.
