Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Résonateurs acoustiques exploitant des modes isolés topologiquement
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les références de temps sont des fonctions critiques pour les systèmes électroniques. Elles permettent en effet la synchronisation des signaux, que ce soit à l'échelle d'une puce ou lors de transfert de données sans fil. Ces références de temps sont basées sur des oscillateurs délivrant une fréquence la plus stable possible. La référence en la matière restent les résonateurs à quartz, qui sont néanmoins volumineux et ne peuvent donc pas être intégrés dans une puce. La recherche cherche donc à l'heure actuelle toujours à miniaturiser des résonateurs capables de fournir des coefficients de qualité élevés (> 10,000), idéalement à des fréquences de plusieurs GHz. Une des contraintes est d'être capable de confiner les vibrations dans des structures microniques afin de les rendre insensibles aux perturbations extérieures. Récemment est apparu le domaine de l'acoustique topologique, qui a permis de démontrer que des ondes élastiques pouvaient être confinées dans de très petits volumes, à l'interface entre des structures périodiques, et que des coefficients de qualité très élevés ont pu être atteints.
Cette thèse porte sur l'exploitation de modes ainsi protégés topologiquement dans des microstructures piézoélectriques, en vue de démontrer de nouveaux types de résonateurs possédant des coefficients de qualité élevés, pouvant trouver des applications aussi bien dans des oscillateurs que dans des systèmes de capteurs ou dans des circuits de filtres. Le candidat pourra tirer parti du savoir faire du CEA Leti dans la conception et la fabrication de résonateurs piézoélectriques. La thèse s'inscrit dans le contexte d'une collaboration internationale avec des laboratoires académiques renommés dans le sujet (Politecnico di Milano, Imperial College, Institut FEMTO-ST), ainsi qu'avec des partenaires industriels.
Le candidat s'intéressera à la modélisation et à la conception de structures dans lesquelles des modes isolés topologiquement peuvent exister, en combinant des modélisations par éléments finis et des modèles numériques approchés, mais plus simples à exploiter systématiquement. Il sera en charge de fabriquer des démonstrateurs, en lien avec les plateformes technologiques du CEA-Leti et des équipes dédiés à l'intégration et à la fabrication. Enfin, il assurera le test et l'évaluation des objets réalisés.
Université / école doctorale
Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques (SPIM)
Franche-Comté
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 en microélectronique, mécanique ou acoustique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
REINHARDT Alexandre < email deleted for security reasons >
CEA
DRT/DCOS/SITEC/LCRE
DRT/LETI/DCOS/SCMS/LCRF
CEA LETI, Minatec Campus
17 rue des Martyrs
38054 Grenoble Cedex
+33 (0)438789831
Tuteur / Responsable de thèse
KADIC Muamer < email deleted for security reasons >
SUPMicrotech
Institut FEMTO-ST, Département MN2S
TEMIS
15B avenue des Montboucons
25030 BESANCON cedex
En savoir plus
https://www.linkedin.com/in/alexandre-reinhardt-706b695/?originalSubdomain=fr
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Résonateurs acoustiques exploitant des modes isolés topologiquement
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les références de temps sont des fonctions critiques pour les systèmes électroniques. Elles permettent en effet la synchronisation des signaux, que ce soit à l'échelle d'une puce ou lors de transfert de données sans fil. Ces références de temps sont basées sur des oscillateurs délivrant une fréquence la plus stable possible. La référence en la matière restent les résonateurs à quartz, qui sont néanmoins volumineux et ne peuvent donc pas être intégrés dans une puce. La recherche cherche donc à l'heure actuelle toujours à miniaturiser des résonateurs capables de fournir des coefficients de qualité élevés (> 10,000), idéalement à des fréquences de plusieurs GHz. Une des contraintes est d'être capable de confiner les vibrations dans des structures microniques afin de les rendre insensibles aux perturbations extérieures. Récemment est apparu le domaine de l'acoustique topologique, qui a permis de démontrer que des ondes élastiques pouvaient être confinées dans de très petits volumes, à l'interface entre des structures périodiques, et que des coefficients de qualité très élevés ont pu être atteints.
Cette thèse porte sur l'exploitation de modes ainsi protégés topologiquement dans des microstructures piézoélectriques, en vue de démontrer de nouveaux types de résonateurs possédant des coefficients de qualité élevés, pouvant trouver des applications aussi bien dans des oscillateurs que dans des systèmes de capteurs ou dans des circuits de filtres. Le candidat pourra tirer parti du savoir faire du CEA Leti dans la conception et la fabrication de résonateurs piézoélectriques. La thèse s'inscrit dans le contexte d'une collaboration internationale avec des laboratoires académiques renommés dans le sujet (Politecnico di Milano, Imperial College, Institut FEMTO-ST), ainsi qu'avec des partenaires industriels.
Le candidat s'intéressera à la modélisation et à la conception de structures dans lesquelles des modes isolés topologiquement peuvent exister, en combinant des modélisations par éléments finis et des modèles numériques approchés, mais plus simples à exploiter systématiquement. Il sera en charge de fabriquer des démonstrateurs, en lien avec les plateformes technologiques du CEA-Leti et des équipes dédiés à l'intégration et à la fabrication. Enfin, il assurera le test et l'évaluation des objets réalisés.
Université / école doctorale
Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques (SPIM)
Franche-Comté
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 en microélectronique, mécanique ou acoustique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
REINHARDT Alexandre < email deleted for security reasons >
CEA
DRT/DCOS/SITEC/LCRE
DRT/LETI/DCOS/SCMS/LCRF
CEA LETI, Minatec Campus
17 rue des Martyrs
38054 Grenoble Cedex
+33 (0)438789831
Tuteur / Responsable de thèse
KADIC Muamer < email deleted for security reasons >
SUPMicrotech
Institut FEMTO-ST, Département MN2S
TEMIS
15B avenue des Montboucons
25030 BESANCON cedex
En savoir plus
https://www.linkedin.com/in/alexandre-reinhardt-706b695/?originalSubdomain=fr
