La convergence entre la physique quantique, la photonique et les technologies de microfabrication a permis le développement de dispositifs atomiques miniatures, alliant de manière inégalée compacité, efficacité énergétique, stabilité et sensibilité. Au cœur de ces instruments se trouve une vapeur atomique confinée dans une cellule de taille millimétrique. Parmi ces avancées, les horloges atomiques fondées sur le piégeage cohérent de population (CPT) ont retenu une attention particulière. Au fil des années, le laboratoire FEMTO-ST a développé une expertise approfondie dans ce domaine.

Bien que moins étudié, l’effet CPT peut aussi être exploité pour la mesure de champs magnétiques. Les magnétomètres CPT présentent un intérêt particulier, car ils permettent des mesures précises et stables des champs magnétiques, tout en offrant un fort potentiel de miniaturisation et une faible consommation énergétique. Ces caractéristiques font un outil particulièrement adapté à la détection et à la caractérisation d’anomalies magnétiques, par exemple pour la prospection archéologique, la géophysique ou la surveillance d’environnements industriels.

Ce stage a pour objectif d’adapter l’architecture développée pour l’horloge CPT miniature afin d’optimiser la sensibilité des atomes au champ magnétique, tout en contrôlant les autres mécanismes pouvant déplacer ou élargir la résonance CPT. Deux axes de recherche sont proposés :

(1) l’étude, à l’aide d’un prototype sur table optique, des effets systématiques et perturbateurs sur la résonance CPT pour des applications en magnétométrie ;

(2) la réalisation d’un prototype intégré et portable (volume cible d’environ 1 litre) destiné à une utilisation hors laboratoire.

L’équipe BIND de l’institut FEMTO-ST développe des microdispositifs de détection biologique intégrant des surfaces actives (biointerfaces avec éléments de reconnaissance type anticorps). Pour évaluer la conservation de ces consommables, le stage porte sur l'étude de leur vieillissement sous différentes conditions de stockage. 

Les missions consisteront donc en l’élaboration des biointerfaces en suivant une stratégie en plusieurs étapes déjà optimisée dans l’équipe. Il conviendra ensuite de réaliser des « gold standards » en termes de caractérisations mais aussi de biodétection. 

La détection sera réalisée préférentiellement par un capteur piézoélectrique type microbalance à quartz (QCM). Différentes conditions de stockage du consommable seront testées lors des expériences menées pendant le stage. Les expériences seront conduites après un vieillissement plus ou moins long. 

Profil recherché : Le.a candidat.e devra être dans une filière de master ou d’école d’ingénieur centré.e sur les matériaux et la chimie de surface. Le ou la candidate devra avoir un goût

Le poste porte sur le développement d'une nouvelle génération de sondes destinées à la détection sensible et à haute résolution des champs électromagnétiques impulsionnels, en intégrant des architectures photoniques compactes.
Enjeu majeur pour la santé, la sécurité et les télécommunications, ce projet s’inscrit dans le cadre d’une collaboration entre FEMTO-ST et le CEA Gramat avec possibilité d’ouverture sur une thèse.
Le stage d’une durée de 4 à 6 mois débutera à partir de janvier 2027