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Doctorat
Polymères fonctionnels pour l’électronique imprimée 3D/4D : de la rhéologie à la fonctionnalisation des matériaux
Cette thèse, menée sur la plateforme MAPP (CEA-Metz), s’inscrit dans le cadre du développement de procédés de fabrication additive 3D/4D et la mise en oeuvre de matériaux intelligents. L’objectif est de dépasser les limites dapos;intégration des architectures planaires traditionnelles (PCB, wafers) en explorant l’impression directe de fonctions électroniques au sein de pièces fabriquées par fusion...
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Gestion de réseau pilotée par lapos;IA avec de grands modèles LLMs
La complexité croissante des réseaux hétérogènes (satellitaire, 5G, IoT, TSN) nécessite de faire évoluer la gestion de réseau. Le Réseau Basé sur lapos;Intention (IBN), bien quapos;avancé, se heurte encore à la difficulté de traduire des intentions de haut niveau en configurations techniques sans ambiguïté. Ce travail propose de lever ce verrou en exploitant les Grands...
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Développement et caractérisation de matrices de sources TeraHertz cointégrées en technologie photonique Silicium et III-V
La gamme TéraHertz (0.1–10 THz) suscite un fort intérêt pour l’imagerie et la spectroscopie (sécurité, santé, environnement, contrôle industriel) du fait de la transparence de nombreux matériaux en THz et des signatures spectrales caractéristiques. Cependant, les sources actuelles peinent à concilier puissance et accordabilité : les diodes et lasers à cascade quantique (QCL) délivrent plusieurs...
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Détection dapos;anomalies dans les vidéos adaptative et explicable
La détection dapos;anomalies dans les vidéos (VAD) vise à identifier automatiquement les événements inhabituels dans des séquences vidéo qui s’écartent des comportements normaux. Les méthodes existantes reposent souvent sur lapos;apprentissage One-Class ou faiblement supervisé : le premier napos;utilise que des données normales pour lapos;entraînement, tandis que le second sapos;appuie sur des labels au niveau de...
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Cryptanalyse assistée par attaques physiques pour les schémas basés sur les codes correcteurs d’erreurs
L’évaluation de la sécurité de la cryptographie post-quantique, sous l’angle des attaques physiques, a été particulièrement étudiée dans la littérature, notamment sur les standards ML-KEM, et ML-DSA, basés sur les réseaux euclidiens. De plus, en mars 2025, le schéma HQC, basé sur les codes correcteurs d’erreurs, a été standardisé comme mécanisme d’encapsulation de clé alternatif...
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Développement et validation d’algorithmes d’intelligence artificielle, appliqués à l’haptique surfacique, pour l’évaluation des troubles neurodéveloppementaux à travers le toucher et la dextérité
Lapos;objectif de cette thèse est de développer de nouvelles méthodes dapos;évaluation clinique utilisant des technologies haptique surfaciques, développées au CEA List, et des algorithmes de machine learning pour tester et mesurer lapos;intégration tactile-motrice. En particulier, la thèse investiguera et validera le développement dapos;un pipeline dapos;analyse multimodale qui convertit les signaux haptique et les données des...
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Réalisation de metasurface par auto-assemblage de copolymères à blocs
Les copolymères à blocs (BCP) sont une technologie en pleine expansion industrielle, offrant des perspectives prometteuses pour la nanostructuration de matériaux. Ces polymères, constitués de chaînes de blocs chimiquement distincts, sapos;auto-assemblent pour former des structures ordonnées à lapos;échelle nanométrique. Cependant, leur utilisation actuelle est limitée à une nanostructuration spécifique par produit (1 produit = 1...
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Étude et modélisation des dynamiques de domaines ferroélectriques et antiferroélectriques dans les condensateurs à base d’oxyde d’hafnium
Le contexte de la thèse s’inscrit dans l’exploration de nouvelles technologies de supercondensateurs et de dispositifs hybrides de stockage d’énergie, visant à concilier miniaturisation, forte densité de puissance et compatibilité avec les procédés microélectroniques. L’expertise du laboratoire d’accueil (LTEI/DCOS/LCRE) en intégration de couches minces et en ingénierie de matériaux diélectriques ouvre aujourd’hui des perspectives inédites...
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Modélisation et caractérisation des transistors CFET pour l’amélioration des performances électriques
Les transistors CFET (Complementary Field Effect Transistors) représentent une nouvelle génération de dispositifs CMOS empilés verticalement, offrant un fort potentiel pour poursuivre la miniaturisation des circuits intégrés et répondre aux exigences du calcul haute performance. L’objectif de cette thèse est d’étudier et d’optimiser la mise en contrainte du canal de conduction afin d’accroître la mobilité...
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Optimisation topologique des performances optiques de µLED
Les performances des micro-LEDs (µLEDs) sont fondamentales pour les micro-écrans, un domaine d’excellence du laboratoire LITE au CEA-LETI. Cependant, simuler ces composants est complexe et coûteux en calculs, en raison de la nature incohérente des sources lumineuses et des géométries impliquées. Cela limite la possibilité d’explorer efficacement des espaces de conception multi-paramètres. Cette thèse propose...
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Magnétomètres à pompage optique à 3He
Le laboratoire, spécialisé dans la mesure magnétique de haute résolution et de haute précision, développe et fournit depuis plusieurs décennies différentes générations de magnétomètres à pompage optique de lapos;hélium-4. Ces instruments sont notamment utilisés comme référence sur les satellites de la mission ESA Swarm lancés fin 2013 et ceux de la mission NanoMagSat qui devraient...
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Analyse et conception de surfaces à impédance à dispersion contrôlée
Lapos;ingénierie de la dispersion (DE) désigne le contrôle de la propagation des ondes électromagnétiques dans une structure en modulant la relation entre la fréquence et la vitesse de phase. Grâce à des matériaux et des surfaces artificiellement conçus, il est possible d’ajuster cette relation afin d’obtenir des comportements de propagation non conventionnels, permettant ainsi un...
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Réseaux neuronaux liquides à base d’oscillateurs verrouillés par injection pour une intelligence embarquée générative
Les architectures neuromorphiques actuelles, bien que plus efficaces grâce au in-memory computing, restent limitées par la densité extrême en poids et interconnexions, rendant leur implémentation matérielle complexe et coûteuse. Les Liquid Neural Networks (LNN), introduits par le MIT au niveau algorithmique, offrent une rupture : des neurones dynamiques à temps continu capables d’ajuster leurs constantes...
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Développement de sources de photons multiplexées pour les technologies quantiques
Les technologies de l’information quantique offrent de nombreuses promesses notamment dans le domaine du calcul et des communications sécurisées. Les qubits photoniques, du fait de leur excellente robustesse à la décohérence sont particulièrement intéressants pour les communications quantiques, y compris à température ambiante. Ils offrent également une alternative à d’autres technologies de qubits dans le...
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Sondage de circuits intégrés par faisceau électronique
La sécurité des systèmes numériques repose sur l’établissement de chaînes de confiance cryptographiques allant du matériel jusqu’aux applications finales. Les circuits intégrés sont à la base des chaines de confiances et stockent pour cela des secrets qui, via différentes contremesures, sont supposés non modifiables et non observables. L’une des menaces connues dans la littérature est...
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PCB instrumenté pour la maintenance prédictive
La fabrication des équipements électroniques et plus particulièrement celui des PCB (Printed Circuit Board) occupent une part importante de l’impact environnemental du numérique qui doit être minimisé. Dans une logique d’économie circulaire, le développement d’outils de suivi et de diagnostic de l’état de santé de ces cartes pourrait alimenter le passeport numérique du produit et...
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Amélioration de la compréhension de lapos;origine du bruit dans les dispositifs quantiques
Grâce à de solides collaborations entre les équipes de plusieurs instituts de recherche et les infrastructures de salle blanche du CEA-LETI, Grenoble a été un pionnier dans le développement de dispositifs à qubits de spin en tant que plateforme pour l’informatique quantique. La durée de vie de ces qubits de spin est très sensible aux...
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Approche intégrée matériau–procédé–dispositif pour la conception de transistors RF haute performance sur technologies nanométriques avancées
Cette thèse vise à développer et optimiser des technologies de dispositifs semi-conducteurs avancés pour applications radiofréquences, en s’appuyant sur la filière FD-SOI et en explorant les architectures tridimensionnelles émergentes telles que les transistors GAA et CFET. L’objectif scientifique principal est d’améliorer les performances RF essentielles — telles que fT, fmax, la linéarité ou le bruit...
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Développement et monitoring multiparamétrique d’un modèle microfluidique sur puce de la barrière hémato-encéphalique
La barrière hémato-encéphalique (BHE) assure la protection du cerveau en contrôlant les échanges entre le sang et le tissu nerveux. Cependant, les modèles actuels peinent à reproduire fidèlement sa complexité. Cette thèse vise à développer puis à évaluer un nouveau modèle microfluidique de BHE sur puce intégrant un système de monitoring en temps réel combinant...
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Sperm 3D
Lapos;infertilité est un problème croissant dans tous les pays développés. Les méthodes standard de diagnostic de la stérilité masculine examinent la concentration, la mobilité et les anomalies morphologiques des spermatozoïdes individuels. Cependant, 40% des cas dapos;infertilité masculine reste inexpliqué avec les outils de diagnostic standard. Dans cette thèse, nous explorerons la possibilité de déterminer les...
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Développement du 4D-STEM à inclinaisons variables
Le développement du 4D-STEM (Scanning Transmission Electron Microscopy) a profondément renouvelé la microscopie électronique en transmission (TEM), en permettant l’enregistrement simultané d’informations spatiales (2D) et de diffraction (2D) à chaque position du faisceau. Ces jeux de données dits « 4D » offrent la possibilité d’extraire une grande variété de contrastes virtuels (imagerie en champ clair,...
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Mesure optique intradermique via des microaiguilles instrumentées
Le cortisol, joue un rôle central dans la régulation du cycle circadien et dans de nombreux processus physiologiques essentiels tels que le métabolisme énergétique et la réponse immunitaire. La surveillance conventionnelle du cortisol repose sur des prélèvements sanguins ou salivaires ponctuels, qui ne reflètent pas fidèlement la dynamique temporelle de sa sécrétion. Il devient donc...
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Exploitation avancée des données de santé par de lapos;apprentissage collaboratif sécurisé
Depuis quelques années, l’apprentissage profond est utilisé avec succès dans de nombreux domaines et est de plus en plus intégré dans la recherche clinique et le domaine de la santé. La capacité à combiner des sources de données diverses, telles que la génomique et l’imagerie, améliore la prise de décision médicale. L’accès à de grands...
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Implémentation du TFHE sur des systèmes embarqués à architecture RISC-V
Le chiffrement entièrement homomorphe (FHE, Fully Homomorphic Encryption) est une technologie qui permet d’effectuer des calculs directement sur des données chiffrées, ce qui signifie que l’on peut traiter des informations sans jamais connaître leur contenu réel. Par exemple, elle pourrait permettre d’effectuer des recherches en ligne où le serveur ne voit jamais ce que vous...
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Développement dapos;hydrogels injectables adhésifs pour le traitement des déchirures rétiniennes
Les déchirures rétiniennes entrainant le décollement de la rétine constituent une affection oculaire grave (20 à 25 cas pour 100 000 habitants en France chaque année), nécessitant une intervention chirurgicale urgente. Les traitements actuels consistent à retirer le vitré, injecter un gaz comme agent de tamponnement, et à sceller les déchirures au laser. Cependant, cette...
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Microscopie de fluctuations pour l’imagerie fonctionnelle d’organoïdes
La microscopie à contraste de phase et la microscopie de fluorescence sont les deux piliers de l’imagerie biologique moderne. Le contraste de phase révèle la morphologie de l’échantillon, tandis que le marquage fluorescent apporte la spécificité au processus d’intérêt. Dans les deux cas l’image est la valeur moyenne du signal mesuré. Dans cette thèse il...
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Cadre formel pour la spécification et la vérification de flots de communication de processus distribués dans le Cloud
Les clouds sont constitués de serveurs interconnectés via internet, sur lesquels on peut implémenter des systèmes faisant usages d’applications et de bases de données déployées sur les serveurs. L’informatique basée sur les clouds gagne considérablement en popularité, y compris pour y déployer des systèmes critiques. De ce fait, disposer d’un cadre formel pour raisonner sur...
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Suivi en ligne des procédés de bio-production par imagerie holographique 3D
La culture des cellules adhérentes est un moyen prometteur pour différentes applications en bioproduction, comme la fabrication et lapos;administration de biomédicaments, la médecine régénérative, ou le suivi de la différenciation cellulaire. Cependant, elle pose des défis majeurs pour l’analyse des cellules sans affecter l’intégrité du substrat. L’imagerie holographique sans lentille se présente comme une solution...
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Doctorat
Imagerie de contraste de phase différentiel à base de capteur dapos;image quad-pixel
La bioproduction de médicament est en plein essor et consiste à faire produire par des cellules les molécules d’intérêt. Pour cela, un suivit de la culture et de l’état des cellules est nécessaire. L’imagerie de phase quantitative par holographie est une méthode optique sans marquage qui a déjà démontré sa capacité à mesure la concentration...
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Doctorat
Systèmes de maintenance prédictive basés sur l’acoustique et les ultrasons pour les équipements industriels
Les convertisseurs de puissance sont essentiels dans de nombreuses applications telles que l’industrie, les systèmes photovoltaïques, les véhicules électriques et les centres de données. Leur maintenance conventionnelle est souvent basée sur des calendriers fixes, entraînant un remplacement prématuré des composants et une quantité importante de déchets électroniques. Ce projet de doctorat vise à développer une...
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Conception d’un circuit intégré de décodage de l’activité cérébrale motrice pour l’utilisation autonome d’une interface cerveau machine de suppléance motrice
Ce travail s’inscrit dans le cadre du développement d’interfaces cerveau-machine dédiées à la restauration de la mobilité pour des patients souffrant de handicaps moteurs chroniques sévères. Les solutions technologiques proposées reposent sur le décodage des signaux cérébraux acquis au niveau du cortex moteur, afin d’extraire les intentions de mouvement (Benabid et al, The Lancet Neurology,...
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Doctorat
Intelligence Artificielle pour la Modélisation et lapos;Analyse Topographique des Puces Électroniques
L’inspection des surfaces de wafers est cruciale en microélectronique pour détecter les défauts affectant la qualité des puces. Les méthodes traditionnelles, basées sur des modèles physiques, sont limitées en précision et en temps de calcul. Cette thèse propose d’utiliser l’intelligence artificielle (IA) pour caractériser et modéliser la topographie des wafers, en exploitant des techniques d’interférométrie...
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Un cadre théorique pour la conception et la réalisation de robots sériels modulaires et reconfigurables axés sur les tâches, en vue dapos;un déploiement rapide.
Les innovations qui ont donné naissance aux robots industriels remontent aux années soixante et soixante-dix. Elles ont permis un déploiement massif de robots industriels qui ont transformé les ateliers, du moins dans certains secteurs de lapos;industrie tels que la construction automobile et certaines chaînes de production de masse. Néanmoins, ces robots ne répondent pas totalement...
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Interconnexions 3D pour le design et la fabrication de processeurs quantiques
Pour améliorer les performances des ordinateurs quantiques, lapos;intégration tridimensionnelle (3D) est désormais essentielle. Grâce à des technologies telles que le flip-chip, le routage multi-niveaux ou même des vias traversants (TSV), lapos;intégration 3D offre des solutions pour augmenter le nombre de qubits sur un processeur, réduire les pertes de signaux et le cross-talk, et même améliorer...
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CORTEX: Orchestration de Conteneurs pour les applications Temps-Réel, Embarqués/edge, à criticité miXte
Cette proposition de thèse de doctorat vise à développer un schéma dapos;orchestration de conteneurs pour les applications en temps réel, déployées sur un continuum de ressources de calcul hétérogènes dans lapos;espace embarqué-edge-cloud, avec un focus particulier sur les applications nécessitant des garanties en temps réel. Les applications, allant des véhicules autonomes, à la surveillance de...
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Cadre MBSE augmenté par l’Intelligence Artificielle pour l’analyse conjointe de la sureté et de la sécurité des systèmes critiques
Les systèmes critiques doivent respecter simultanément des exigences de Sureté de fonctionnement (prévenir les défaillances involontaires pouvant entraîner des dommages) et de Sécurité (protéger contre les attaques malveillantes). Traditionnellement, ces deux domaines sont traités séparément, alors qu’ils sont interdépendants : Une attaque (Sécurité) peut déclencher une défaillance (Sureté), et une faille fonctionnelle peut être exploitée...
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Fonctions optiques intégrées sur plan focal micro-bolométrique pour l’imagerie infrarouge non refroidie
L’imagerie infrarouge en bande thermique (longueurs d’onde 8-14 µm) est un domaine en forte croissance, particulièrement dans les domaines de l’industrie, du transport, de l’environnement. Elle s’appuie sur une technologie de détection, les microbolomètres, pour laquelle le CEA-Léti est au meilleur niveau de l’état de l’art mondial. L’intégration de fonctions optiques avancées directement sur les...
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Doctorat
Localisation et Cartographie Coopératives via des Méthodes d’Apprentissage Exploitant les Multi-trajets Radio
Dans le cadre de cette thèse, on se propose dapos;explorer le potentiel des méthodes dapos;apprentissage machine (ML) pour assurer des fonctions simultanées de localisation et de cartographie (SLAM), en s’appuyant sur des signaux multi-trajets transmis entre plusieurs dispositifs radio coopératifs. Lapos;idée consiste à identifier certaines caractéristiques des canaux de propagation observés conjointement sur plusieurs liens...
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Doctorat
Architecture innovante et traitement du signal pour des télécommunications optiques mobiles
Les communications optiques en espace libre reposent sur la transmission de données par la lumière entre deux points distants, sans recourir à des fibres ou à des câbles. Cette approche s’avère particulièrement intéressante lorsque les connexions filaires sont difficiles à déployer ou trop coûteuses. Cependant, ces liaisons sont fortement affectées par les conditions atmosphériques :...
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Doctorat
Nouvelle génération de substrats organiques pour la conversion dapos;énergie électrique
Les récentes avancées dans les moteurs électriques et lapos;électronique de puissance associée engendrent une hausse significative des besoins en densité de puissance. Cette augmentation de la densité de puissance implique ainsi des surfaces dapos;échange thermique réduites, ce qui amplifie les défis liés à lapos;évacuation de la chaleur due aux pertes produites par les composants d’électronique...
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