Fouille de Données et Caractérisation Accélérée pour la Compréhension de l'Oxydation en Couches Duplexes
Le projet FOCACCYA, mené sur deux ans par un consortium interdisciplinaire (CEA, Institut Clément Ader), vise à comprendre et prévenir la formation de couches d'oxydes duplexes, critiques pour la corrosion des matériaux dans des environnements industriels comme les réacteurs nucléaires. Il combine fouille de données bibliographiques et expérimentales, analyse statistique et expériences de caractérisation avancée pour identifier les paramètres clés de ce phénomène. Les résultats seront intégrés dans une base de données pour modéliser les mécanismes de corrosion et améliorer la protection des matériaux. La personne recrutée sur un contrat post-doctoral de deux ans prendra en charge la mise en place de la base de données et son exploitation par des méthodes numériques (statistiques, ML et IA).
Chercheur postdoctoral en batteries lithium-ion tout-solide
Souhaitez-vous que votre travail ait un impact sur la transition énergétique en cours ?
Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), et plus particulièrement le laboratoire d'innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux (CEA/LITEN), situé à Grenoble, en France, est l’un des principaux centres mondiaux de recherche sur les batteries, avec des infrastructures et des équipements de pointe dédiés aussi bien à la recherche fondamentale qu’aux applications industrielles. Dans le contexte de l’émergence de besoins en solutions énergétiques plus durables, l’une de nos missions est de faciliter le développement du transport électrique grâce à l’amélioration des batteries rechargeables. Le LITEN est un membre actif de Carnot Énergies du Futur, l’Institut Carnot dédié aux nouvelles technologies de l’énergie.
Nous recherchons un(e) chercheur(euse) postdoctoral(e) hautement motivé(e) pour travailler sur un projet Carnot consacré au développement d’électrolytes solides stables à l’air pour les batteries lithium-ion, afin de favoriser davantage leur mise en œuvre pratique.
Le projet porte notamment sur la modification chimique de l’électrolyte, sa caractérisation avancée à l’aide d’un ensemble de méthodes physico-chimiques, notamment la résonance magnétique nucléaire (RMN) solide améliorée par polarisation nucléaire dynamique (DNP), ainsi que sur la réalisation de tests représentatifs dans des batteries de petite taille.Une équipe multidisciplinaire, réunissant un haut niveau d’expertise et d’excellence scientifique dans ce domaine, est impliquée dans le projet.Un exemple de recherche récente dans ce domaine est disponible ici : https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104742.
Le projet vise notamment à développer de nouvelles idées, à produire des publications scientifiques et des brevets, ainsi qu’à participer à des conférences internationales.
Normalisation d'essais de corrosion en sels fondus
Les réacteurs à sels fondus représentent une piste prometteuse pour les réacteurs nucléaires de IVe génération en raison notamment de leur sûreté intrinsèque et de la possibilité de réutiliser le combustible usagé des REP. Deux types d’halogénures sont envisagés pour ce concept, à savoir les fluorures et les chlorures. Leur choix est justifié par leurs propriétés thermophysiques ainsi que par leur compatibilité avec les infrastructures déjà existantes.
Malgré leurs nombreux avantages, les sels halogénures – et plus particulièrement chlorures et fluorures – sont très hygroscopiques, menant à une corrosion sévère des matériaux de structure qui est gouvernée par la présence d’impuretés. Afin de comprendre à la fois les mécanismes mis en jeu ainsi que leurs cinétiques, des études de corrosion sont menées à travers le monde à l’échelle des laboratoires. En raison des différents protocoles expérimentaux appliqués ainsi que des moyens expérimentaux variés la littérature est riche mais les données publiées se révèlent disparates rendant impossible la comparaison du comportement des matériaux dans ces milieux à travers différents laboratoires.
Le projet européen ENHARMONY vise à proposer des protocoles pour la purification de ces sels ainsi que pour la conception et la réalisation d’essais de corrosion afin de normaliser ces essais en sels fondus halogénures. Pour ce faire, le comportement de deux alliages commerciaux (316H et IN625) sera étudié dans un sel ternaire chlorure et dans un sel binaire fluorure dans plusieurs laboratoires européens avec les mêmes protocoles expérimentaux.
Le sujet proposé revêt un fort caractère expérimental dans la mesure où le ou la post-doc mènera l’intégralité des essais de corrosion, depuis la purification du sel jusqu’aux analyses post-mortem des échantillons et du sel. Il/elle sera directement impliqué(e) dans le projet en prenant par aux discussions des résultats et aux décisions menant à la mise en place de procédures.
Tomographie rayon X - neutrons de l’évaporation dans un matériau poreux produit par fabrication additive pour des applications dans les caloducs
L’amélioration de l’efficacité énergétique des systèmes de refroidissement électronique est cruciale dans de nombreux secteurs. Ainsi, le CEA développe une nouvelle technologie de caloduc basée sur l’intégration d’un réseau poreux réalisé par fabrication additive métallique de type fusion laser sur lit de poudre. Ce travail est mené en collaboration entre deux laboratoires du CEA Grenoble, qui vous aideront à développer un banc expérimental dédié à l’imagerie couplée rayons X / neutrons pour caractériser les mécanismes de formation de poche de vapeur dans un poreux imprégné d’un fluide, au contact d’une source chaude. Cette méthode avancée de caractérisation vous permettra de mieux comprendre les phénomènes physiques en jeu et de proposer de nouvelles architectures poreuses pour augmenter les densités de puissance thermique dissipés. Il s’agira donc de prendre en charge les développements expérimentaux, mener les campagnes d’essais sur une ligne de lumière à l’Institut Laue Langevin (ou instrument équivalent à l’étranger) et analyser les résultats.
Post-doc en chimie des surfaces
L'industrie agroalimentaire est confrontée au défi majeur de garantir une hygiène optimale des surfaces tout en améliorant l'efficacité de ses processus. Le projet OREGANO propose ainsi de créer des surfaces métalliques innovantes avec un double effet antimicrobien, assuré d’une part par le greffage covalent de dérivés d’arylbenzothiazoles aux propriétés biocides, et d’autre part par une microstructuration de surface empêchant l’installation de biofilms bactériens. Il s’articule autour de plusieurs parties :synthèse de nouveaux composés, évaluation de leurs propriétés antimicrobiennes (approches in vitro et in silico) et de leur cytotoxicité, greffage (par voie chimique ou électrochimique) sur des surfaces d’intérêt et microstructuration par impression.
Amélioration des performances des interconnecteurs d’Electrolyseur à Haute Température
Les Electrolyseurs à Haute Température (EHT) sont actuellement en développement au CEA pour la production d'hydrogène "vert". Un des composants, l'interconnecteur en acier inoxydable, souffre de deux phénomènes qui diminuent progressivement le rendement de la cellule : l'oxydation de sa surface et la volatilisation de l'oxyde de chrome. Pour ces raisons, des revêtements protecteurs sont développés au CEA et avec des partenaires. Les performances de ces échantillons (oxydation, résistance au courant, …) doivent être évaluées à la fois en contact de l'air, au contact d'un mélange H2/H2O et au contact des 2 atmosphères à la fois de part et d'autre. Le post-doctorat proposé se décline en différentes missions présentées ci-dessous :
* Développement d'un parc expérimental permettant d'évaluer le comportement en oxydation et la résistance surfacique d'échantillons revêtus ou nus dans toutes les conditions environnementales.
* Etude des phénomènes observés par de nombreux moyens de caractérisation disponibles au CEA (MEB, Microscopie Raman, MET, SDL, XPS, DRX …)
* Proposition des mécanismes de dégradation en jeu et identification du revêtement le plus pertinents pour une application industrielle.
Etude de la précipitation dans des gouttes à l’échelle microfluidique des composés MoZr et oxalate d’actinide.
La compréhension des réactions de précipitation intervenant au cours des différentes étapes du procédé de retraitement des combustibles nucléaires usés constitue un enjeu scientifique fort pour assurer la maîtrise de ce procédé dans des conditions optimales.
Dans ce cadre, le projet de recherche post-doctoral est d’étudier, à l’échelle microfluidique, la nucléation d’espèces dans différentes conditions chimiques pour deux systèmes clés :
-D’une part la formation des composés MoZr pour lesquels le but de l’étude est de parvenir à définir les conditions de précipitation et le mode de nucléation afin de limiter leur formation dans le système industriel,
-D’autre part la précipitation de l’oxalate de plutonium pour laquelle l’objectif est d’évaluer l’impact de l’hydrodynamique sur les particules formées.
La dimension microfluidique permettant de mieux contrôler les conditions de mises en œuvre des solutions, il sera essentiel de développer des outils microfluidiques adaptés à l’étude de la précipitation de ces espèces puis de prévoir leur adaptation à un environnement nucléaire tout en les couplant avec différents équipements de caractérisation pour la mise en œuvre d’essais paramétriques (SWAXS, DLS…). Ce travail de nucléarisation et de couplage sera réalisé avec l’aide de spécialistes de ce domaine.
Propriétés thermiques de structures 3D en nitrure d'Aluminium dédiées au packaging électronique
Le postdoc de 12 mois s'inscrit dans le projet global 3DNAMIC, financé par la région Occitanie et associant la plateforme Matériaux du département DRTDOCC et le laboratoire Laplace. Une thèse a démarrée en décembre 2024 visant "l'Etude et la caractérisation des céramiques 3D en nitrure d'aluminium pour le packaging et la gestion thermiques de composants électroniques.".
Le postdoc doit débuter en septembre 2026 avec comme objectifs principaux:
Objectif 1 : Réaliser une analyse comparative des propriétés thermiques des céramiques produites par des éléments AF et sur des structures modèles à l'aide de différents matériaux disponibles dans la plateforme matériaux du CEA.
Objectif 2: Proposer, qualifier et valider, numériquement puis expérimentalement, des structures de dissipation thermique pour les céramiques obtenues par FA dans le cadre du projet 3DNAMIC.
Suivi in situ 4D de l'évolution microstructurale dans des simulations atomistiques
Les progrès exponentiels du calcul haute performance ont permis le développement de simulations atomistiques à très grande échelle, capables de modéliser des systèmes contenant des milliards, voire des milliers de milliards d’atomes. Cependant, ces simulations génèrent des volumes de données colossaux, rendant le stockage et le post-traitement classiques de plus en plus coûteux et limitants. L’analyse in situ, réalisée directement pendant la simulation, apparaît alors comme une solution essentielle pour réduire le volume de données enregistrées, en ne conservant que l’information pertinente.
Dans ce contexte, le suivi 4D (espace et temps) de l’évolution microstructurale des matériaux soumis à des conditions extrêmes constitue un enjeu scientifique majeur. Les simulations atomistiques offrent une résolution spatiale permettant l’observation détaillée des défauts cristallins tels que les dislocations, le maclage, les lacunes et les pores, qui jouent un rôle clé dans les transformations de phase, la plasticité, la fusion/solidification et l’endommagement des matériaux. Le suivi temporel de ces structures permet d’analyser leurs mécanismes de formation, d’évolution et d’interaction, ainsi que leurs corrélations spatiales et temporelles.
Ce travail s’appuie sur la plateforme de calcul exaNBody et sur une méthode de clustering in situ développée dans le code ExaStamp, basée sur la projection des données atomiques sur une grille eulérienne 3D et leur traitement en temps réel. L’objectif est d’étendre cette approche à une dimension temporelle complète afin de suivre l’évolution des clusters en 4D. Cette extension permettra une analyse dynamique par graphes, offrant un accès aux propriétés temporelles des structures, à leurs trajectoires et à leurs comportements collectifs. À terme, ces avancées contribueront à améliorer la compréhension des mécanismes microscopiques hors équilibre et à développer des modèles prédictifs plus précis en science des matériaux.
Capteurs électrochimiques à base de diamant pour le contrôle de la pollution de l'eau en milieux urbains
Ce postdoc est proposé par le CEA List dans le cadre du projet européen UrbaQuantum (« A novel, integrated approach to urban water quality monitoring, management and valorisation ») de l’appel à projet HORIZON-CL6-2024-ZEROPOLLUTION-02. Ce projet a pour objectif principal de développer, en réponse aux contexte des changements climatiques, des capteurs, des modèles et des protocoles pour une meilleure gestion du cycle de l’eau en milieux urbains.
Le post-doctorant au sein du Laboratoire Capteurs et Instrumentation pour la Mesure (LCIM) du CEA List contribuera au développement des capteurs électrochimiques à base de diamant de synthèse et des protocoles de mesure associés pour la détection de polluants de types pharmaceutiques, métaux lourds, PFAS et pesticides. Ces capteurs seront miniaturisés et intégrés dans une cellule microfluidique, en partenariat avec le CEA-Leti, puis testés en conditions réelles sur le terrain.