Publiée 24 juillet 2026
Doctorant en Physique théorique et modélisation (H/F)
Spintronique et technologie des composants
Grenoble, Auvergne-Rhône-Alpes 38054, France
CDI
Description du Poste
Sujet De Thèse
La spintronique propose d'adresser le défi énergétique auquel sont confrontées les technologies de l'information en encodant l'information dans le spin des électrons, en plus de leur charge. Les jonctions tunnel magnétiques (magnetic tunnel junctions - MTJs), éléments constitutifs de la technologie de mémoire vive magnétique (magnetic random access memory - MRAM), sont actuellement envisagées comme des neurones stochastiques pour des applications de calcul non conventionnels, probabilistes et bio-inspirés a très faible consommation énergétique. À cette fin, les jonctions sont conçues de manière à ce que les fluctuations thermiques puissent inverser aléatoirement l'aimantation de la couche magnétique libre sur une échelle de temps de quelques secondes ou moins. Ces jonctions sont appelées jonctions tunnel superparamagnétiques (SMTJs).
Le contrôle des temps de séjour moyens de l'aimantation peut être réalisé par l'application d'un courant électrique, permettant également le couplage entre les jonctions. Les courants exercent des couples de transfert de spin (spin transfer torques- STT) sur l'aimantation de la couche libre. La physique de l'inversion d'aimantation assistée thermiquement sous STT est mal décrite théoriquement, les modèles analytiques existants se limitant à une description macrospin (domaine unique) et à des densités de courant négligeables ou sur-critiques.
L'objectif de cette thèse est de combler cette lacune et d'étudier, par des simulations numériques et des développements analytiques et développements de code, l'inversion d'aimantation assistée thermiquement dans des SMTJs à aimantation perpendiculaire sous différentes densités de courant. Les travaux porteront d'abord sur une seule SMTJ, puis s'étendront à plusieurs SMTJ couplées électriquement. Les temps de résidence calculés seront comparés aux mesures expérimentales réalisées au laboratoire SPINTEC, et serviront à orienter le développement de schémas de calcul non conventionnels.
Votre Environnement de Travail
La thèse s'effectuera au laboratoire de spintronique SPINTEC implanté sur le campus du CEA de la presqu'île scientifique de Grenoble (plus d'informations : www.spintec.fr). Elle sera rattachée à l'école doctorale de Physique de l'Université Grenoble Alpes.
Contraintes et risques
Contraintes de sécurité associées au CEA. Une enquête de sécurité est nécessaire pour l'accès au site.
Rémunération et avantages
Rémunération
2 300 € brut 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
UMR8191-LOUDES-002
Section(s) CN / Domaine de recherche
Physique de la matière condensée : propriétés électroniques et quantiques
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
La spintronique propose d'adresser le défi énergétique auquel sont confrontées les technologies de l'information en encodant l'information dans le spin des électrons, en plus de leur charge. Les jonctions tunnel magnétiques (magnetic tunnel junctions - MTJs), éléments constitutifs de la technologie de mémoire vive magnétique (magnetic random access memory - MRAM), sont actuellement envisagées comme des neurones stochastiques pour des applications de calcul non conventionnels, probabilistes et bio-inspirés a très faible consommation énergétique. À cette fin, les jonctions sont conçues de manière à ce que les fluctuations thermiques puissent inverser aléatoirement l'aimantation de la couche magnétique libre sur une échelle de temps de quelques secondes ou moins. Ces jonctions sont appelées jonctions tunnel superparamagnétiques (SMTJs).
Le contrôle des temps de séjour moyens de l'aimantation peut être réalisé par l'application d'un courant électrique, permettant également le couplage entre les jonctions. Les courants exercent des couples de transfert de spin (spin transfer torques- STT) sur l'aimantation de la couche libre. La physique de l'inversion d'aimantation assistée thermiquement sous STT est mal décrite théoriquement, les modèles analytiques existants se limitant à une description macrospin (domaine unique) et à des densités de courant négligeables ou sur-critiques.
L'objectif de cette thèse est de combler cette lacune et d'étudier, par des simulations numériques et des développements analytiques et développements de code, l'inversion d'aimantation assistée thermiquement dans des SMTJs à aimantation perpendiculaire sous différentes densités de courant. Les travaux porteront d'abord sur une seule SMTJ, puis s'étendront à plusieurs SMTJ couplées électriquement. Les temps de résidence calculés seront comparés aux mesures expérimentales réalisées au laboratoire SPINTEC, et serviront à orienter le développement de schémas de calcul non conventionnels.
Votre Environnement de Travail
La thèse s'effectuera au laboratoire de spintronique SPINTEC implanté sur le campus du CEA de la presqu'île scientifique de Grenoble (plus d'informations : www.spintec.fr). Elle sera rattachée à l'école doctorale de Physique de l'Université Grenoble Alpes.
Contraintes et risques
Contraintes de sécurité associées au CEA. Une enquête de sécurité est nécessaire pour l'accès au site.
Rémunération et avantages
Rémunération
2 300 € brut 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
UMR8191-LOUDES-002
Section(s) CN / Domaine de recherche
Physique de la matière condensée : propriétés électroniques et quantiques
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.
