Le groupe Triscone, affilié au département de la matière quantique de l'Université de Genève, est expert dans la synthèse et la caractérisation de films minces à base d'oxyde, il travaille en collaboration étroite avec d'autres groupes de recherche spécialisés dans les techniques de simulation des états quantiques de la matière. Ma thèse de doctorat s'intéresse à de nouveaux types de composés, dits artificiels, au sens ou la phase structurelle qui les caractérise est uniquement rendue possible par construction épitaxiale, c'est-à-dire par voie de synthèse. L'utilisation des oxydes comme constituants élémentaires dans les films minces offre de nombreuses possibilités ; de fait, ces composés de structure dite "perovskite" (ce{ABO3}), ont la propriété d'accepter un grand nombre de combinaison d'atomes A et B grâce à des distorsions internes du réseau cristallin. Cette famille de composés, prise dans son ensemble, couvre un champ impressionnant d'applications allant de la supraconductivité à haute température aux cellules photovoltaïques à haute efficacité, en passant par la magnétorésistance géante, pour ne citer qu'elles. Cette abondance d'états résulte de cette propriété fondamentale et propre à la structure pérovskite, de "flexibilité chimique". La synthèse de ces matériaux sous forme de films minces permet d'induire de nouvelles propriétés émergentes, par effets de composition, de présence d'interfaces, de réduction de dimension, de contrainte épitaxiale, etc. Les structures ainsi formées sont synthétisées en couches grâce au séquençage contrôlé des atomes A et B, avec une précision qui permet le dépôt de la couche monoatomique. Les travaux théoriques et expérimentaux consacrés à l'étude de ces composés ont mis en évidence le rôle déterminant que jouent les distorsions du réseau cristallin sur l'état électronique et magnétique du matériau. Dans le cas présent, les distorsions importantes du réseau sont les rotations des octaèdres, et bien que ces structures aient été massivement étudiées, certaines grandeurs comme la longueur caractéristique de propagation des rotations, ou bien leurs forces de couplage au réseau, restent indéterminées. Une idée récente, qui s'appuie sur des calculs extit{Ab-Initio}, propose d'exploiter les rotations octaédriques pour induire artificiellement un état multiferroïque dans des multicouches composées de pérovskites orthorhombiques. cite{Rondinelli2012, Benedek2012, benedek2011, benedek2015, He2010, Varignon2015}. Dans ces structures artificielles, la conjugaison des rotations avec le séquençage contrôlé des atomes A/A', a pour effet de briser la symétrie originale du composé, et de faire émerger une phase multiferroïque. Ces prédictions ont été testées sur des composés de vanadates (ce{AVO3}), contraints par construction épitaxiale et dont l'étude des distorsions internes constitue le cœur de mon travail de doctorat.
