Développements théoriques sur le couplage réciproque entre nanoparticules magnétiques et ligands photoactifs

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Contexte scientifique
Ce stage s’inscrit dans le cadre du projet CLAMP (PEPR LUMA/ANR) visant à étudier le couplage réciproque entre des nanoparticules magnétiques (MNP) et une couronne de ligands photoactifs (azo-photochromes, complexes
VT/SCO, fluorophores). Les ligands modifient l’anisotropie, la dynamique et la réponse magnétique des MNP, tandis que l’état magnétique des MNP influence en retour les propriétés optiques et structurales des ligands. Une modélisation multi-échelles est nécessaire pour capturer ces phénomènes.

Objectifs du stage
Le stage portera sur les développements théoriques nécessaires à la compréhension du couplage magneto-électrique, d’échange, dipolaire et thermique, dans ces nano-hybrides.
Le/la stagiaire participera
— au développement et à la mise en oeuvre d’un modèle théorique multi-échelle pour décrire le couplage entre nanoparticules magnétiques et ligands,
— aux premières simulations couplées magnétique–thermique
— Résolution de l’équation de la chaleur avec sources magnétiques et optiques.
— Étude des effets des ligands sur l’anisotropie effective et les temps de relaxation.
— Étude de la rétroaction T–anisotropie–dynamique.

Méthodes
Physique statistique, théorie du (nano)magnétisme, hamiltoniens multi-échelles, approche analytique des fonctions de Green, résolution numérique d’équations différentielles (stochastiques), modélisation du transport de chaleur.

Compétences rechercées
Physique du solide, magnétisme, physique statistique, nanomatériaux ; calcul analytique et modélisation numérique (Python, C++ ou équivalent) ; intérêt pour les approches multi-échelles et les systèmes hybrides ; curiosité pour l’interface théorie/expérience ; intérêt pour la dynamique de l’aimantation ultrarapide.