Sujet détaillé

Les signaux RF sont omniprésents dans la société connectée d’aujourd’hui. D’un côté, les dispositifs à ondes acoustiques de surface fabriqués sur des substrats piézoélectriques sont largement utilisés pour discriminer les fréquences. Bien que très économes en énergie, ces dispositifs fonctionnent principalement dans des applications à bande étroite et effectuent des opérations linéaires conservant la fréquence. D’autre part, les dispositifs magnoniques s’appuient sur les propriétés spécifiques des ondes de spin dans les matériaux ferromagnétiques et sont hautement accordables et non linéaires, mais souffrent de pertes d’insertion importantes. Heureusement, les effets magnéto-élastiques et magnéto-rotatifs peuvent coupler la dynamique de l’aimantation d’un film ferromagnétique mince déposé sur un substrat piézoélectrique à celle de son réseau cristallin. Par exemple, nous avons récemment démontré qu’il est possible d’exciter la dynamique linéaire de l’aimantation d’un nanodisque ferromagnétique de CoFeB grâce à une onde acoustique de surface actionnée électriquement dans le substrat LiNbO3 sous-jacent [1].

L’objectif de ce stage sera de démontrer que cela peut également être réalisé dans un régime non linéaire. Pour cela, le disque ferromagnétique sera aimanté dans le plan. Dans cette configuration, la précession de l’aimantation est elliptique, ce qui permet d’exciter paramétriquement les modes propres des ondes de spin du disque à l’aide d’un champ magnétique RF parallèle à l’aimantation du disque avec une fréquence proche du double des fréquences propres [2]. L’originalité ici sera de remplacer le champ d’excitation RF habituellement produit par une antenne inductive par les champs effectifs associés aux termes magnéto-élastiques et magnéto-rotationnels actifs lorsqu’une onde acoustique de surface est excitée dans le substrat. Ces mesures seront réalisées sur des échantillons fabriqués en collaboration avec un autre laboratoire (C2N) et grâce à une technique de microscopie à force magnétique hautement sensible développée au SPEC. Des simulations micromagnétiques utilisant Mumax3 seront également réalisées afin de comprendre le seuil en amplitude de l’onde acoustique à dépasser pour exciter les modes paramétriques dans le disque.

Ce stage s’inscrit dans le cadre du projet NELSON (« Non-Linear Surface acoustic wave platform enabled by spin wave hybridizatiON ») récemment financé par l’ANR.

[1] R. Lopes Seeger et al., Phys. Rev. Lett. 134, 176704 (2025)
[2] T. Srivastava et al., Phys. Rev. Appl. 19, 064078 (2023)

Lieu du stage

CEA Saclay, Site de l’Orme des merisiers (91) Essonne, France

Conditions de stage

• Durée du stage : 6 mois
• Niveau d’étude requis : Bac+5
• Formation : Master 2
• Poursuite possible en thèse : Oui
• Date limite de candidature : 1 février 2026

Méthodes, techniques :
Hyperfréquences, microscopie à force magnétique, simulations micromagnétiques

Langages informatiques et logiciels :
Programmation Python, mesures lock-in

Responsable du stage

Grégoire de Loubens
Tél. : +33 1 69 08 71 60
Email :

Responsable SPEC/LNO : Michel Viret

Sujet détaillé

Les signaux RF sont omniprésents dans la société connectée d’aujourd’hui. D’un côté, les dispositifs à ondes acoustiques de surface fabriqués sur des substrats piézoélectriques sont largement utilisés pour discriminer les fréquences. Bien que très économes en énergie, ces dispositifs fonctionnent principalement dans des applications à bande étroite et effectuent des opérations linéaires conservant la fréquence. D’autre part, les dispositifs magnoniques s’appuient sur les propriétés spécifiques des ondes de spin dans les matériaux ferromagnétiques et sont hautement accordables et non linéaires, mais souffrent de pertes d’insertion importantes. Heureusement, les effets magnéto-élastiques et magnéto-rotatifs peuvent coupler la dynamique de l’aimantation d’un film ferromagnétique mince déposé sur un substrat piézoélectrique à celle de son réseau cristallin. Par exemple, nous avons récemment démontré qu’il est possible d’exciter la dynamique linéaire de l’aimantation d’un nanodisque ferromagnétique de CoFeB grâce à une onde acoustique de surface actionnée électriquement dans le substrat LiNbO3 sous-jacent [1].

L’objectif de ce stage sera de démontrer que cela peut également être réalisé dans un régime non linéaire. Pour cela, le disque ferromagnétique sera aimanté dans le plan. Dans cette configuration, la précession de l’aimantation est elliptique, ce qui permet d’exciter paramétriquement les modes propres des ondes de spin du disque à l’aide d’un champ magnétique RF parallèle à l’aimantation du disque avec une fréquence proche du double des fréquences propres [2]. L’originalité ici sera de remplacer le champ d’excitation RF habituellement produit par une antenne inductive par les champs effectifs associés aux termes magnéto-élastiques et magnéto-rotationnels actifs lorsqu’une onde acoustique de surface est excitée dans le substrat. Ces mesures seront réalisées sur des échantillons fabriqués en collaboration avec un autre laboratoire (C2N) et grâce à une technique de microscopie à force magnétique hautement sensible développée au SPEC. Des simulations micromagnétiques utilisant Mumax3 seront également réalisées afin de comprendre le seuil en amplitude de l’onde acoustique à dépasser pour exciter les modes paramétriques dans le disque.

Ce stage s’inscrit dans le cadre du projet NELSON (« Non-Linear Surface acoustic wave platform enabled by spin wave hybridizatiON ») récemment financé par l’ANR.

[1] R. Lopes Seeger et al., Phys. Rev. Lett. 134, 176704 (2025)
[2] T. Srivastava et al., Phys. Rev. Appl. 19, 064078 (2023)

Lieu du stage

CEA Saclay, Site de l’Orme des merisiers (91) Essonne, France

Conditions de stage

• Durée du stage : 6 mois
• Niveau d’étude requis : Bac+5
• Formation : Master 2
• Poursuite possible en thèse : Oui
• Date limite de candidature : 2 février 2026

Méthodes, techniques :
Hyperfréquences, microscopie à force magnétique, simulations micromagnétiques

Langages informatiques et logiciels :
Programmation Python

Responsable du stage

Grégoire de Loubens
Tél. : 01 69 08 71 60
Email :

• Field / Topic: Condensed matter physics/ photoelectrochemistry
• Research Unit: SPEC/LNO
• Internship place: CEA Saclay
• Internship duration: 6 months
• Level of study: Bachelor + 5 years
• Training: Master 2 / Engineer
• Continuation in PhD thesis: Yes
• Application deadline: 30/01/2026

Sujet de stage

Description :    

Mechanisms underlying the oxygen evolution reaction (OER) at the photoanode/electrolyte interface remain poorly understood. This lack of clarity hinders the critical knowledge leap required for efficient water splitting and the production of clean hydrogen. Advanced operando spectromicroscopy approaches — such as Scanning Transmission X-ray Microscopy (STXM) and ptychography — provide a key opportunity to elucidate the role of each relevant parameter (morphology, structure, chemical coordination, etc.) at the nanoscale and during the photoelectrochemical reaction.

This internship is part of a project aimed at exploiting operando methods recently implemented at the STXM instrument (HERMES beamline, SOLEIL synchrotron), within the framework of the ANR OERKOP grant. Homemade micro-photoelectrochemical cells, compatible with the commercial Protochips cell holder, will be used. These cells enable photoanode materials to be grown directly on glassy carbon working electrodes using well-established chemical deposition methods developed in our group¹⁻³. Existing operando spectromicroscopy methods will be complemented by the development of a time-resolved scheme in the millisecond/second range to track transitory reversible effects during the OER.

Missions :

The intern will work at the HERMES beamline (SOLEIL synchrotron) in close collaboration with a post-doctoral researcher and a PhD student. He/she will actively participate in running operando STXM electrochemical experiments. He/she will develop several skills in:

• Sample synthesis using established methods (aqueous chemical growth, hydrothermal mineralization, dip coating).
• Material characterization (X-ray diffraction, Raman spectroscopy, UV-vis absorption, SEM).
• Photoelectrochemical characterization (linear sweep voltammetry, cyclic voltammetry).
• Spectromicroscopy using the STXM instrument at the HERMES beamline.

The intern will have access to state-of-the-art instruments and cutting-edge methods (operando, ptychography) developed recently.

This internship may lead to a PhD thesis, subject to funding from EDPIF doctoral school at Paris-Saclay University.

• [1] S. Stanescu et al., ACS Applied Materials & Interfaces., 15, 26593 (2023); https://doi.org/10.1021/acsami.3c02131
• [2] S. Stanescu et al., J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom., 265, 147334 (2023); https://doi.org/10.1016/j.elspec.2023.147334
• [3] D. Stanescu et al., Journal of Materials Chemistry A., 8, 20513 (2020); https://doi.org/10.1039/d0ta06524b

Liens Utiles

• Site internet du laboratoire : SPEC/LNO
• Page personnelle du responsable de stage : Dana Stanescu
• Projet ANR : Réaction de production de di-oxygène : la clé pour optimiser l’oxydation photocatalytique de l’eau – OERKOP (2023 – 2027)

Profil du candidat

• Scientific skills: material science, condensed matter, photoelectrochemistry
• Software / calculations : office, python for data treatement and spectra fit
• Languages : English, French

Responsables du stage

• Dana STANESCU (SPEC/LNO)
• Stefan STANESCU (Synchrotron Soleil, Ligne HERMES) +

Sujet détaillé

Le cadre de ce sujet de stage est le projet ANR MOOSAIC qui vise à répondre à la problématique de l’évaluation non destructive des propriétés magnétiques locales (DC et AC) des matériaux microstructurés et inhomogènes (exemples : roches paléomagnétiques et des pétales absorbant les radiofréquences (RF)). Il aborde ce problème en développant un scanner 3D, composé de 4 capteurs à magnétorésistance géante (GMR), capable d’effectuer la mesure des champs magnétiques parasites émis par les surfaces des matériaux en mode DC mais aussi AC, de manière rapide, vectorielle et quantitative sur de grandes surfaces (plusieurs mm²) avec une résolution spatiale de dix microns. L’objectif est d’optimiser le setup pour la détermination des propriétés magnétiques en courant continu et alternatif, de concevoir une modélisation de la reconstruction du champ et des propriétés magnétiques de l’échantillon, et de l’appliquer à deux études de cas en géologie et en physique.

Le but du stage sera l’optimisation des capteurs GMR et des sondes 3D les contenant qui permettent de réaliser les cartographies magnétiques, en termes de réduction des champs de fuite, de précision du positionnement des capteurs sur la sonde, de stabilité en température et aux perturbations de champ, de mesures AC, de contrôle de la hauteur du scan et de la détermination de la matrice de sensibilité de la sonde 3D. Le dépôt de GMR puis leur fabrication en salle blanche, leur caractérisation et leur optimisation par mesure de magnétométrie, de magnéto-transport et de bruit ainsi que le montage des sonde 3D pourront être mis en œuvre durant le stage. Une partie d’optimisation du setup et de son instrumentation pourra également être réalisée pendant le stage?

Lieu du stage

CEA Saclay, (91) Essonne, France

Conditions de stage

• Durée du stage : 6 mois
• Niveau d’étude requis : Bac+5
• Formation : Ingénieur/Master
• Poursuite possible en thèse : Oui
• Date limite de candidature : 1 février 2026

Liens utiles

• Site web du laboratoire : SPEC/LNO
• Page personnelle du responsable de stage : Aurélie Solignac

Responsable du stage

Aurélie Solignac
Tél. : 0169089540
Email :