Formulation de matériaux d’électrodes organiques pour batterie Li-ion à faible impact environnemental
Ce projet vise à réaliser un prototype de batterie Li-ion d’une capacité de 500mAh reposant exclusivement sur l’utilisation de matériaux d’électrodes organiques (PTCLi4 pour l’électrode négative et MgLi2pDHT pour l’électrode positive) intégrant un électrolyte polymère développé par le CNRS/LEPMI. Il sera focalisé sur les problématiques de mise en œuvre des matériaux afin de mettre au point des électrodes contenant de faibles quantités de carbones (2mAh/cm2).
Adhésifs polymères conducteurs réversibles pour composants électroniques recyclables
Les composants électroniques contiennent des métaux précieux et toxiques qui sont aujourd'hui difficilement recyclés. Alors que la demande en composants électronique continue de croitre, il devient urgent d‘améliorer la recyclabilité de ces objets. Les circuits imprimés (CI) sont au cœur de l'électronique et contiennent des composants complexes, fixés à des pistes métalliques via des adhésifs conducteurs. Ces adhésifs sont constitués d'une charge métallique conductrice et d'un liant polymérique, généralement thermodurcissable.
S’inscrivant dans une démarche d'économie circulaire, les polymères auto-immolables (ou self-immolative polymers, SIP) pouvant dépolymériser sous stimulus, ont émergé comme des alternatives intéressantes pour assurer la recyclabilité de systèmes complexes.
Dans ce contexte, le post-doctorant.e développera un liant SIP pouvant être utilisé en tant qu'adhésif conducteur pour l’assemblage de circuits imprimés. Après identification des systèmes chimiques les plus prometteurs, différents SIP aux structures variées seront synthétisés et caractérisés afin d’évaluer leurs propriétés mécaniques et thermiques, et leur capacité à dépolymériser sous stimulus. Dans une seconde étape, les SIP les plus intéressants seront formulés en tant qu'adhésif conducteur et utilisés pour l’assemblage de circuits imprimés. La recyclabilité de ces objets finaux sera évaluée.
Développement de résonateurs piézoélectriques adaptés à la conversion de puissance
Le CEA-Leti travail à l’amélioration des technologies de conversion d'énergie depuis plus de 10 ans. Notre recherche se concentre sur la conception de convertisseurs plus efficaces et compacts en exploitant les transistors à base de GaN, établissant ainsi de nouvelles normes en termes de commutations ultrarapides et de réduction des pertes d'énergie.
Dans le cadre de cette quête constante d'innovation, nous explorons des voies novatrices, notamment l'intégration de résonateurs mécaniques piézoélectriques. Ces dispositifs émergents, capables de stocker l'énergie sous forme de déformations mécaniques, offrent une perspective prometteuse pour une densité d'énergie accrue, en particulier à des fréquences élevées (>1 MHz). Cependant, la présence de modes de résonance parasites impacte l'efficacité globale du système. Nous avons donc besoin d’une personne ayant des compétences en mécanique, notamment vibratoire pour améliorer ces résonateurs micromécaniques fabriqués en salle blanche.
Vous serez accueilli à Grenoble au sein d’une équipe d'ingénieurs, chercheurs et étudiants (doctorants), dédiée à l’innovation pour l’énergie, qui mixte les compétences de la microélectronique et des systèmes de puissance de deux instituts du CEA, le LETI et le LITEN, au plus près des besoins de l'industrie (http://www.leti-cea.fr/cea-tech/leti/Pages/recherche-appliquee/plateformes/electronique-puissance.aspx).
Si vous êtes un esprit scientifique avide de relever des défis complexes, passionné par la recherche de solutions novatrices et prêt à contribuer à la pointe de la technologie, ce poste/projet représente une opportunité unique. Joignez-vous à notre équipe pour nous aider à repousser les frontières de la conversion d'énergie.
Références : http://scholar.google.fr/citations?hl=fr&user=s3xrrcgAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
Développement et application de la technique TERS/TEPL pour la caractérisation avancée des matériaux
Le TERS/TEPL (Tip-Enhanced Raman Spectroscopy and Tip-Enhanced Photoluminescence) est une approche puissante pour la caractérisation des matériaux à l'échelle nanométrique. L'acquisition récente d'un équipement TERS/TEPL unique à la PFNC (Plateforme de Nano-caractérisation) du CEA LETI ouvre de nouveaux horizons pour la caractérisation des matériaux. Cet équipement combine la spectroscopie Raman, la photoluminescence et microscopie en champ proche. Il offre également des capacités multi-longueurs d'onde (de l'UV au proche infrarouge), permettant une large gamme d'applications et offrant des informations inégalées sur la composition, la structure et même les propriétés mécaniques/électriques des matériaux à une résolution nanométrique. Ce projet post-doctorat vise à développer et accélérer la mise en œuvre de cette nouvelle technique à la FPNC afin d'exploiter pleinement son potentiel dans différents projets du CEA (LETI/LITEN/IRIG) et de ses partenaires.
Modélisation du bruit de charge dans les qubits de spin
Grace à de forts partenariats entre plusieurs instituts de recherche, Grenoble est pionnière dans le développement de futurs technologies à base de qubits de spin utilisant des procédés de fabrication identiques à ceux utilisés dans l’industrie de la microélectronique silicium. Le spin d’un qubit est souvent manipulé avec des signaux électriques alternatifs (AC) grâce à divers mécanismes de couplage spin-orbite (SOC) qui le couplent à des champs électriques. Cela le rend également sensible aux fluctuations de l'environnement électrique du qubit, ce qui peut entraîner une grande variabilité de qubit à qubit et du bruit de charge. Le bruit de charge dans les dispositifs à qubits de spin provient potentiellement d'événements de chargement/déchargement au sein des matériaux amorphes et défectueux (SiO2, Si3N4…) et des interfaces des dispositifs. L'objectif de ce postdoc est d'améliorer la compréhension du bruit de charge dans les dispositifs à qubits de spin grâce à des simulations à différentes échelles. Ce travail de recherche se fera à l’aide de méthode de type ab initio et également grâce à l’utilisation du code TB_Sim, développé au sein de l’institut CEA-IRIG. Ce dernier est capable de décrire des structures de qubits très réalistes en utilisant des modèles de liaison forte atomique et multi-bandes k.p.
Post-doc en simunlation numérique 2D de cellules solaires tandem perovskite/heterojonction de silicium
Le CEA-INES recherche un(e) post-doctorant(e) pour travailler sur la simulation 2D de cellules solaires tandem pérovskites/hétérojonction silicium. Le candidat aura la responsabilité de développer un modèle de la cellule tandem PK/SHJ sur le progiciel de simulation TCAD Silvaco. Une description réaliste des matériaux sera mise en œuvre, basée sur une caractérisation interne des couches réellement utilisées (potentiellement réalisée lors du post-doc), ou sur la base de la littérature. Ensuite, l'accent sera mis sur l'ajustement de l'interface entre les deux sous-cellules (dite jonction de recombinaison, ou jonction tunnel). Ce modèle sera ensuite utilisé pour améliorer notre compréhension du principe de fonctionnement des cellules tandem. En particulier, l'inhomogénéité des propriétés des couches, les défauts et leur influence sur le rendement des cellules seront étudiés et confrontés aux résultats expérimentaux. Enfin, des stratégies pour atténuer l'influence de ces défauts seront définies pour aider les équipes de développement à augmenter le rendement des dispositifs sur de grandes surfaces. Pour ce poste postdoctoral, le candidat doit avoir une solide expérience en physique des semi-conducteurs, ainsi qu'une expérience préalable dans l'utilisation d'outils de simulation. Il/Elle aura besoin de solides compétences organisationnelles et sera disposé à mener des travaux théoriques. Les résultats seront publiés dans des revues à comité de lecture, ainsi que lors de conférences.
Post-Doc- Ingénieur Chercheur Caractérisation in-situ couplée à l’électro réduction du CO2
Le sujet s’inscrit dans le cadre du programme d'Economie Circulaire du Carbone en proposant des solutions matures pour la décarbonation de l’industrie basée sur la valorisation du CO2 par voie électrochimique. Le candidat sera en charge de développer un électrolyseur de conversion optimisé du CO2 en CO; molécule clé dans la synthèse de nombreux produits carbonés; via l’intégration de moyens de caractérisation in-situ (type UV-Vis, Infra-Rouge). Le développement de telles cellules « à façon » couplées à cette caractérisation locale doit permettre de mieux comprendre les phénomènes réactionnels, de déterminer les mécanismes de diffusion des espèces dans le milieu électrolytique mais aussi d’étendre l’analyse à l’ensemble du système électrochimique. Ainsi cela permettra d’optimiser le système catalytique mais aussi les différents composants de la cellule (membrane, électrodes, couches de diffusion, électrolyte, acheminement du CO2 gazeux ou liquide) de façon à proposer des designs d’électrolyseurs innovants et performants.
Conception et fabrication de noyaux magnétiques à gradient de propriétés magnétiques
Dans le cadre des missions du CEA/LITEN sur le développement des énergies bas carbone et de l’efficacité énergétique des réseaux, le Laboratoire des Matériaux et Composants Magnétiques (LMCM) développe et fabrique des composants magnétiques haute fréquence (> 100 kHz) pour l'Electronique de Puissance. Aujourd’hui les composants passifs sont parmi les plus encombrants (~30-40% en volume du convertisseur) et ils sont responsables de près de 40 à 50% des échauffements. La diversité actuelle des formes de noyaux magnétiques et des technologies de bobinages permet de réaliser des gains incrémentaux sur l’intégration de ces composants mais une véritable rupture, en termes de compacité, pourrait être obtenue avec des procédés de mise en forme permettant la réalisation d’architectures optimales (en particulier à gradient de propriétés magnétiques) qui pourraient être atteintes à l’aide de la fabrication additive. Il existe alors une nécessité liée au dimensionnement de cette solution par simulation pour définir les caractéristiques cibles pertinentes permettant de passer à la fabrication et aux tests. Le post-doc est dune durée de 2 ans avec un salaire minimum de 40k€/an. Pour plus d'information suivre le lien suivant : https://liten.cea.fr/cea-tech/liten/Documents/Postdoc-Carnot-EF/AMbassador.pdf
Etalonnage dosimétrique du système de monitorage d'un faisceau de Flashthérapie à ultra haut débit de dose de l’installation IRAMIS
Les faisceaux dit Ultra-flash sont des faisceaux pulsés d’électrons de haute énergie (plus d’une centaine de MeV) dont la durée des impulsions est de l’ordre de la femto-seconde. L’installation IRAMIS (CEA saclay) utilise l’accélération laser pour produire ce type de faisceaux avec ne vue leur application à la radiothérapie. Le LNHB est chargé d’établir la traçabilité dosimétrique de l’installation IRAMIS, pour ce faire il doit étalonner le moniteur de cette installation. Les installations de radiothérapie actuelles sont fondées sur des accélérateurs linéaires médicaux fonctionnant avec des énergies atteignant 18 MeV en mode électron. Le LNHB dispose d’un tel équipement. Il est utilisé pour établir les références nationales en termes de dose absorbée dans l’eau, dans les conditions décrites dans le protocole AIEA TRS 398
L’établissement de la traçabilité dosimétrique implique de choisir les conditions de mesure sur l’installation, de connaitre les caractéristiques du dosimètre utilisées pour le transfert et les éventuelles corrections à appliquer aux mesures compte tenu des différences entre l’installation IRAMIS et celle du LNHB.
Post-doctorat sur le développement et la caractérisation de piles à combustible PEMFC
L’objectif de ce post-doctorat est de comprendre comment un défaut réaliste de fabrication du coeur de pile impacte la dégradation des performances d’un stack PEMFC. Parmi les défauts les plus communs, l’absence de dépôt de couche active (notamment à l’anode où les chargements sont faibles), la présence d’agglomérats, de fissures ou de surépaisseurs dans les couches actives ou au niveau du microporeux des GDL sont souvent rencontrés localement (de l’ordre du cm²). Ici, le projet s’appuiera sur les compétences du LITEN en termes de réalisation d’AME à structure contrôlée (dépôts homogènes, bon interface membrane|électrodes, cartographie du chargement local en catalyseur). Ces AME défectueux, mais aux propriétés contrôlées, seront testés électrochimiquement par le LEMTA et le LITEN.
Il s’agira notamment de coupler astucieusement les différentes méthodes de caractérisations physiques et électrochimiques ex-situ, operando et post-mortem. Parmi elles, la magnéto-tomographie, technique basée sur la mesure du champ magnétique généré par le courant traversant le stack, continuera d’être développée. Ces mesures permettront de quantifier l’effet 3D des défauts au cours du fonctionnement. Enfin, le post-doctorant utilisera les outils existants de modélisation pour améliorer la prédiction de la durée de vie des PEMFC en lien avec les propriétés locales des AMEs en début de vie.
L’ensemble de ces travaux expérimentaux et de simulation permettront de faire le lien entre les hétérogénéités locales de fonctionnement et les mécanismes de dégradations associés aux défauts en fonction de leur nature, ou de leur positionnement. Par conséquent, ADELE permettra de fournir des préconisations de type et de taille de défauts acceptables pour un AME en lien avec les spécifications de fonctionnement et de durée de vie du système PEMFC. Ces travaux donneront lieu à au moins deux publications et trois présentations dans des conférences internationales