Synthèse et études des propriétés optiques de nanoparticules de graphène // Synthesis and optical properties of quantum dots

Depuis sa découverte qui a valu le Prix Nobel de Physique à A. Geim et K. Novoselov en 2010, le graphène a provoqué l’engouement de la communauté scientifique. À cause de ces propriétés électroniques, le graphène est vu comme un matériau de choix pour de très nombreuses applications : électronique/optoélectronique rapide et flexible, électrode ou matériau actif dans le domaine des énergies renouvelables (photovoltaïque, piles à combustible, supercondensateurs).

Pour de nombreuses applications, il convient d’être capable de modifier et de contrôler les propriétés électroniques du graphène. Ceci peut être réalisé grâce à l’apport de la chimie organique. Dans ce sujet, nous proposons de synthétiser des motifs graphéniques en particulier: des nanoparticules de graphène et d’étudier leurs propriétés d’absorption et d’émission dans l’IR. Nous nous intéresserons particulièrement à des familles de nanoparticules allongées dans le but d'étudier comment la taille peut permettre d'observer et contrôler des processus multiexcitoniques dans ces matériaux. Ce projet sera développé en collaboration avec des physiciens, le/la candidat(e) devra donc avoir un gout prononcé pour le travail pluridisciplinaire.
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Graphene as a constituent of graphite was close to us for almost 500 years. However, it is only in 2005 that A. Geim and K. Novoselov (Nobel Prize in 2010) reported for the first time the obtaining of a nanostructure composed by a single layer of carbon atom. The exceptional electronic properties of graphene make it a very promising material for applications in electronic and renewable energies.

For many applications, one should be able to modify and control precisely the electronic properties of graphene. In this context, we propose to synthesize chemically graphene nanoparticles and study their absorption and photoluminescence properties. We will focus on families of elongated nanoparticles, with the aim of studying how size can enable us to observe and control multiexcitonic processes in these materials. This project will be developed in collaboration with Physicists so the candidate will work in a multidisciplinary environment.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut rayonnement et matière de Saclay
Service : Service Nanosciences et Innovation pour les Materiaux, la Biomédecine et l’Energie
Laboratoire : Laboratoire Innovation, Chimie des Surfaces Et Nanosciences
Date de début souhaitée : 01-10-2026
Ecole doctorale : Sciences Chimiques: Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes (2MIB)
Directeur de thèse : CAMPIDELLI Stéphane
Organisme : CEA
Laboratoire : DRF/IRAMIS/NIMBE/LICSEN
URL : https://iramis.cea.fr/pisp/stephane-campidelli-2/
URL : https://iramis.cea.fr/en/nimbe/licsen/

Financement public/privé

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut rayonnement et matière de Saclay
Service : Service Nanosciences et Innovation pour les Materiaux, la Biomédecine et l’Energie

Master Chimie organique