Grégoire David, chimiste, travaille sur le développement de méthodes pour l’étude de propriétés magnétiques
Dr Grégoire David est un chimiste théoricien développant des méthodes théoriques afin de mieux évaluer et comprendre les couplages d’échange magnétique au niveau moléculaire. Il a débuté le projet MagDFT à l’ISCR (Université de Rennes 1).
[team BIENVENÜE] Bonjour Grégoire, comment êtes-vous venu à ce domaine de recherche ?
[Dr Grégoire David] J’ai toujours eu un attrait particulier pour l’aspect fondamental de la science et mon faible intérêt pour le côté pratique et manipulatoire m’a fait me tourner vers la chimie théorique. Dans ce domaine, on utilise les principes fondamentaux de la physique et les mathématiques pour avoir une approche théorique des phénomènes chimiques. Le développement de l’informatique dans la deuxième moitié du XXe en a fait un domaine essentiel de la chimie de nos jours, permettant de modéliser des processus chimiques ou d’évaluer certaines propriétés de molécules par exemple. Mon rôle est de développer les outils permettant ce travail, en proposant des méthodes et en les programmant pour permettre leur utilisation.
Mes thématiques de recherche s’articulent autour de la description des phénomènes magnétiques à l’échelle moléculaire qui sont particulièrement difficiles à comprendre et à décrire.
Durant ma thèse, j’ai travaillé au développement d’une méthode permettant de déterminer et rationaliser les couplages d’échange magnétique. Ces couplages proviennent d’une des interactions magnétiques les plus fondamentales, d’origine quantique mais qui a néanmoins d’importante conséquence à notre échelle.
Lors d’un premier post-doctorat réalisé au Royaume-Uni, j’ai travaillé sur un aspect différent des phénomènes magnétiques en m’intéressant à la description des atomes et molécules soumis à la présence de champs magnétiques intenses, tels que ceux prenant place autours des étoiles naines blanches. Des phénomènes physiques très particuliers apparaissent sous ces conditions que seules des approches théoriques peuvent mettre en lumière.
Qu’allez-vous faire lors du projet MagDFT ?
Le projet MagDFT s’inscrit dans la continuité de mes travaux de doctorat puisque malgré son intérêt, la méthode sur laquelle j’ai travaillée comporte plusieurs contraintes quant à son application. Ce projet s’articule autour de la généralisation de cette méthode à travers deux objectifs : l’étude des molécules présentant plusieurs couplages magnétiques et la description d’interactions magnétiques plus complexes que celle d’échange. L’idée est de proposer une méthode précise numériquement et aidant à la compréhension des phénomènes physiques mis en jeu qui peut s’appliquer sur des molécules de grandes tailles.
Pourquoi est-ce important de travailler sur ces méthodes ?
Mon travail, s’il est surtout fondamental, s’inscrit en amont de celui d’autres chercheurs qui pourront utiliser ces méthodes pour mieux comprendre les interactions magnétiques prenant place dans les molécules sur lesquelles ils travaillent. Cette compréhension est impérative pour pouvoir proposer des molécules aux propriétés magnétiques prédéfinies, dont les potentielles applications sont importantes pour des technologies de pointes telles que la spintronique moléculaire.
Mieux comprendre ce qu’il se passe à ce niveau ouvre des portes pour des avancées dans le stockage de l’information au niveau moléculaire, permettant ainsi de profiter des propriétés quantiques de la matière apparaissant à cette échelle. Ces avancées s’inscrivent dans cette révolution technologique qu’est le développement de l’ordinateur quantique, dont la puissance de calcul dépasserait totalement celle des ordinateurs actuels.
Pourquoi avoir choisi le laboratoire ISCR ?
Il y a plusieurs raisons, principalement scientifiques. L’équipe de « Chimie Théorique Inorganique » de l’ISCR que j’ai intégrée est largement reconnue nationalement et internationalement pour son expertise dans le traitement théorique des systèmes magnétiques. Cet environnement me permet de mieux comprendre les problématiques méthodologiques qui peuvent exister dans ce domaine. La bourse BIENVENÜE est ainsi l’occasion de pouvoir connecter mon expertise en méthodologie à la leur en magnétisme moléculaire. Échanger sur leurs attentes et leurs besoins me permet ainsi de développer une méthode pertinente, ayant pour vocation à être utilisées par des chercheurs tels que ceux évoluant dans l’équipe.
Auriez-vous une recommandation pour le lecteur curieux d’en savoir davantage ?
Les molécules ciblées par la méthode que je développe ont de potentielles applications comme briques élémentaires pour la mise en œuvre de l’ordinateur quantique. C’est un domaine de recherche passionnant et bon nombre d’ouvrages, podcasts, vidéos de vulgarisation existent à ce sujet et pour tout âge. C’est aussi un domaine particulièrement actif en France et à ce titre je peux conseiller le très intéressant dossier du journal du CNRS sur le sujet.
Merci Grégoire !
