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8 September 2017 Hugues Vincelette
Bonne nouvelle pour un membre de l'Institut quantique

Maxime Dion obtient son doctorat en physique

Maxime Dion a franchi un jalon important ce lundi 11 septembre 2017, alors qu’il a soutenu avec succès sa thèse de doctorat. Cette dernière étape de son parcours scolaire n’a pas toujours été facile, mais le nouveau diplômé a pu naviguer à bon port dans un environnement qu’il connait bien. Il est un peu chez lui à l’Université de Sherbrooke, lui qui est arrivé au baccalauréat en physique et a poursuivi son séjour jusqu’au doctorat.

« Ce n’est ni la fin ni le début, c’est une étape de plus, elle s’inscrit dans une certaine continuité. Le processus n’a pas toujours été facile, j’ai mis du temps à avoir des résultats intéressants, c’est toutefois une belle occasion de mettre en valeur des éléments que nous avons développés pendant mon doctorat. » Pour rester sur le thème de la continuité, Maxime, se joint à l’équipe de l’Institut quantique, puisqu’il a été embauché comme professionnel de recherche.

Pourquoi Sherbrooke ?

« L’idée de me retrouver dans une plus grande ville me plaisait moins, j’ai donc suivi mon frère qui étudiait ici en génie. » S’il est resté à Sherbrooke, c’est pour répondre à sa passion pour la physique. En effet, Maxime a trouvé au département de physique de l’Université de Sherbrooke un milieu où il a pu s’épanouir intellectuellement. « J’aime la collégialité que je retrouve ici, c’est un milieu d’apprentissage et de travail formidable. Ça favorise les discussions et facilite les collaborations. On a beaucoup de liberté. » Maxime a, entre autres, eu l’occasion d’enseigner à plusieurs reprises et de collaborer avec les groupes des Prs Louis Taillefer et André-Marie Tremblay pendant ses études.

Quand Maxime n’est pas dans le laboratoire, il est généralement sur un vélo.      « La région autour de Sherbrooke offre des routes et des paysages exceptionnels et ça ne manque pas de côtes ! Le vélo, me permet de faire le vide après une journée plongée dans les équations, les échantillons, les appareils de mesure, etc. »

Sa thèse : Interface p-n à base de cuprates supraconducteurs 

Maxime Dion résume ici ce qu’il a présenté au jury le 11 septembre : « Le sujet au cœur de ma thèse est l’étude du transfert de charge à l’interface entre deux cuprates supraconducteurs de dopages opposés. J’ai démontré expérimentalement que ce transfert de charge provoque l’apparition d’une zone isolante à l’interface entre ces deux matériaux que nous surnommons le « Plateau de Mott ». » Ce phénomène avait d’abord été théoriquement prédit par les travaux de Maxime Charlebois, un étudiant du groupe du Pr Tremblay. La thèse de Maxime représente donc l’aboutissement d’une collaboration purement sherbrookoise entre deux groupes qui ont couvert à la fois les aspects théoriques et expérimentaux de ce projet.

« Ma thèse s’inscrit surtout dans un effort récent de fabriquer des dispositifs électroniques à l’aide de matériaux non conventionnels. L’industrie de la microélectronique d’aujourd’hui s’appuie presque exclusivement sur le silicium. Les techniques de microfabrication de ce matériau ont été perfectionnés pendant plus d’un demi-siècle avec les résultats remarquables que l’on connait. Nous tentons maintenant d’adapter ces techniques à une autre famille de matériaux : les oxydes. Notre objectif à long terme est de créer des dispositifs aux propriétés inédites. »


« La thèse de Maxime explore une autre façon d’étudier les propriétés de matériaux aux comportements physiques étranges », explique le Pr Fournier, directeur de Maxime. « Habituellement, nous leur appliquons des champs magnétiques intenses, nous les refroidissons à très basse température où nous les dopons avec des impuretés pour en influencer la supraconductivité et leurs autres propriétés physiques. Dans cette thèse, Maxime exploite un effet de proximité similaire à ce qui est produit avec des semiconducteurs en induisant une couche isolante d’interface entre deux supraconducteurs. C’est totalement contre-intuitif, mais ça nous permet de parfaire notre compréhension des cuprates et de les manipuler pour comprendre comment les électrons forment des phases inédites et riches en surprises. C’est le terrain de jeu… quantique de Maxime et de ses collègues ! »

L’avenir

Le nouveau diplômé a déjà entamé une carrière comme professionnel de recherche à l’Institut quantique et l’avenir lui semble prometteur. « Le fait que l’on retrouve au même endroit les installations pour créer des matériaux à partir des atomes, les microfabriquer et les caractériser, fait de Sherbrooke un excellent endroit pour faire de belles découvertes. Mon objectif est de faire bénéficier aux membres de l’institut de mon expérience avec les techniques de fabrication et de caractérisation appliquées, en particulier, aux matériaux non conventionnels sur lesquels j’ai travaillé dans le laboratoire du Pr Patrick Fournier. Nous commençons à regarder des applications qui utilisent ces nouveaux matériaux sous forme de dispositifs. Mon rôle sera de voir comment adapter les techniques de fabrication afin d’atteindre nos objectifs. »

Toutes nos félicitations à Maxime Dion, de beaux défis l’attendent.

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