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.
Fuzzing avancé pour la sécurité des chaînes d’approvisionnement logicielles
Les appareils IoT (routeurs, systèmes de vidéosurveillance, etc.) reposent sur un code binaire assurant leur fonctionnement. Ce code intègre souvent des milliers de composants logiciels préexistants, majoritairement issus de bibliothèques open source dont le code est librement accessible en ligne. Cette complexité ouvre la voie à des attaques visant la chaîne d’approvisionnement logicielle, notamment par l’insertion de portes dérobées ou l'exploitation de vulnérabilités connues.
Le projet SECUBIC a pour objectif de renforcer la détection de ces vulnérabilités au sein des firmwares IoT. Dans ce cadre, le ou la candidat.e contribuera à l’approfondissement des travaux de recherche existants et participera au développement de nouvelles techniques de fuzzing et d’analyse statique visant à prévenir et détecter ce type d’attaques.
Apprentissage profond pour application soutenable : réseau d'énergie, décarbonation des villes
Le poste de post-doctorat s’inscrit dans le cadre du projet AI4NRJ. Ce projet vise à développer une nouvelle forme de supervision intelligente embarquée pour optimiser les réseaux d’énergie intelligents. Contrairement aux approches existantes (IA, jumeaux numériques), il intégrera simultanément l’adaptabilité à de nouvelles données, de nouvelles habitudes, ainsi que la robustesse en tenant compte des relations de cause à effet.
Une IA basée sur un modèle fondationnel, entraînée sur de multiples jeux de données et capable d’effectuer diverses tâches, sera développée afin de gérer des données hétérogènes, y compris des paramètres complexes tels que les fluctuations de la demande et les pertes d’énergie, tout en prédisant la consommation et en détectant les anomalies.
Définition et mise en œuvre de métriques pour la mesure de l’obsolescence logicielle
L'impact environnemental du numérique est devenu une préoccupation majeure, avec une empreinte environnementale (notamment carbone) mesurable et croissante. Une part importante de cet impact provient de la fabrication des équipements, souvent renouvelés prématurément, en partie à cause de l'obsolescence induite par le logiciel. « Les programmes ralentissent plus vite que le matériel s’améliore » est la formulation de la loi de N. Wirth. Tout utilisateur d’ordinateur ou de téléphone intelligent en a l’expérience lors des multiples mises à jour logicielles, jusqu’à ce que le l’ordinateur ou le téléphone ne supporte plus les besoins des applications.
Malheureusement cette loi n’a jamais été formalisée ni mesurée expérimentalement ; c’est l’objectif de ce projet.
Plus précisément l’objectif est de se doter de métriques sur l’évolution de la complexité opérationnelle des logiciels à travers leurs différentes versions. Ces métriques pourront ensuite être utilisées dans les ateliers logiciels et éventuellement permettre de répondre à des besoins normatif : « mon logiciel ne doit pas prendre plus de 7% de complexité par an » afin d’augmenter la durée de vie du matériel qui représente la majeure partie de l’empreinte environnementale du numérique.
En pratique il s’agira de mettre au point une méthologie sur des outils de complexité croissantes en utilisant des sénarios d’usage pour mesurer la complexité opérationnelle.
Cette méthode sera à appliquer sur un ou plusieurs cas d’usage tels qu’un scénario de traitement de texte open source (LibreOffice) ainsi qu’un scénario Web.
Analyse du potentiel des petits réacteurs modulaires dans les systèmes énergétiques locaux bas-carbone
Les petits réacteurs modulaires (SMR) offrent la possibilité de relever divers défis énergétiques et environnementaux, au-delà de la simple production d'électricité. À l'échelle locale ou régionale, les SMR peuvent être pleinement intégrés à des systèmes énergétiques hybrides innovants, incluant les énergies renouvelables variables et l'énergie nucléaire, sous forme d'électricité, de chaleur, d'hydrogène, de systèmes de stockage d'énergie, de réseaux de chaleur et de réseaux électriques. Ces systèmes intégrés sont actuellement en cours de développement. Le projet Euratom TANDEM, coordonné par le CEA, a développé entre 2022 et 2025 des outils et des méthodologies pour étudier l'intégration des SMR au sein de systèmes énergétiques hybrides et les a mis en œuvre dans des cas d'usage illustratifs.
L'institut de recherche et développement IRESNE du CEA Cadarache propose de poursuivre les travaux initiés dans le cadre du projet TANDEM sous la forme d'un postdoctorat portant sur l'analyse de cas d'usage plus complexes. Le postdoctorant participera à une collaboration internationale visant à définir un cas d'usage fondé sur des projections de besoins énergétiques d'un grand port d'Europe de l'Est et à proposer des systèmes énergétiques bas carbone intégrant des SMR. À cette fin, ces systèmes seront conçus par une approche d’optimisation technico-économique, tenant compte de l’impact environnemental, à l'aide du logiciel Cairn développé par le CEA. Leurs performances seront ensuite évaluées grâce à des simulateurs développés avec la bibliothèque TANDEM, basée sur Modelica.
Pour les besoins propres au CEA, le postdoctorant pourra également travailler à la définition et à l'analyse d'autres cas d'usage pertinents, tels que l'approvisionnement énergétique d'une île des territoires français d'outre-mer.
Ce travail sera mené en collaboration entre les concepteurs de systèmes énergétiques bas carbone de l'IRESNE et les développeurs de Cairn de l'institut CEA/LITEN.
Modélisation globale des systèmes électriques sous contraintes de limites planétaires et sociales
Le projet EQUALS (EQUitable Allocation of Low-carbon Electricity Sources in a Changing and Resource-limited World) aborde le défi de la transition des énergies fossiles vers des énergies bas-carbone, sous contrainte des limites planétaires et sociales. Si l’électrification rapide des usages est un levier majeur face au changement climatique, elle se heurte à la disponibilité limitée des ressources naturelles, aux budgets carbone et aux spécificités territoriales. EQUALS évalue la faisabilité de satisfaire les besoins énergétiques mondiaux au sein de ces limites, en traitant l'énergie comme un commun.
Basé au CEA Liten à Grenoble, ce postdoctorat de 18 mois pose les bases méthodologiques du projet. La mission se concentre sur la génération de séries temporelles horaires de demande d’électricité à l’échelle nationale. Ce travail implique la reconstruction de profils de consommation intégrant la thermosensibilité (chauffage et froid), les trajectoires socio-économiques de développement et l’électrification des usages finaux. En parallèle, des profils de production EnRi (renouvelable intermittente) seront générés pour quantifier la disponibilité des ressources à travers le monde.
Ces données alimenteront un modèle d'optimisation global afin d'identifier des trajectoires de transition minimisant le recours aux énergies fossiles, dans le respect des planchers sociaux et des plafonds planétaires. Le ou la candidat.e intégrera l'équipe interdisciplinaire EQUALS et collaborera avec un réseau d'experts en modélisation, géographie, écologie industrielle et climat. Ce poste offre un cadre de recherche stimulant au sein de l'écosystème grenoblois, faisant le pont entre l'ingénierie technique et les sciences de la durabilité.
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.
Intégration de répliques CRDT dynamiques
Les cadres de modélisation existants présentent des capacités de collaboration limitées. La collaboration au niveau du modèle est une fonctionnalité essentielle. Or, la plupart des solutions reposent principalement sur des bases de données centralisées et hébergées dans le cloud. Si ces solutions facilitent la collaboration entre partenaires connectés grâce à des techniques de contrôle de la concurrence ou à une politique de « dernier contributeur », elles ne prennent pas en charge les scénarios de collaboration hors ligne, pourtant indispensables à la conception de logiciels privilégiant le local. Cette situation engendre un compromis important : utiliser des solutions cloud et sacrifier le contrôle de la propriété des données, ou opter pour des instances séparées sans capacités de collaboration.
L’objectif de ce projet postdoctoral est de contribuer à l’amélioration d’un cadre d’ingénierie système basé sur les modèles (MBSE) existants, en privilégiant le local et en s’appuyant sur des types de données répliquées sans conflit (CRDT) spécialisés. Le but est de permettre la collaboration en temps réel grâce à des CRDT spécifiques à la modélisation. L’approche proposée consiste à étendre une couche de communication intermédiaire, utilisant des CRDT, afin de synchroniser de manière transparente des modèles d’ingénierie distribués et fonctionnant hors ligne.
Le chercheur postdoctoral réalisera une revue de la littérature sur les approches de communication et d'appartenance à un groupe dans les environnements P2P. Un aspect majeur à prendre en compte est l'entrée et la sortie des membres d'un groupe, afin que l'état CRDT reste toujours cohérent. Les composants seront intégrés à notre cadre de modélisation CRDT.
Développement d’une sonde de caractérisation matériaux à jet électromagnétique
Le sujet se situe dans le cadre de contrôle non destructif des propriétés électromagnétiques de matériaux.
On souhaite faire évoluer un dispositif expérimental existant dont le principe repose sur l’utilisation d’une sonde radiofréquence qui permet d’extraire du coefficient de réflexion mesuré la perméabilité magnétique du matériau recouvrant un objet. La résolution du problème direct à partir de simulations numériques permet d'établir des abaques qui sont exploitées pour résoudre le problème inverse. La sensibilité aux propriétés du matériau, la résolution spatiale et les incertitudes de mesures du dispositif actuel sont limitées par l’antenne. De récentes études ont démontré l’intérêt de l’utilisation d’une sonde à base de jet électromagnétique pour la caractérisation avec une résolution sub-longueur d’onde. Sur la base de ces travaux, l'objectif est de concevoir et réaliser une nouvelle sonde, répondant aux contraintes de performances recherchées. Le/la candidate sera chargé/e des travaux de conception et de simulation puis du suivi de la réalisation des prototypes. Il/elle sera également en charge des campagnes d’essai de ces prototypes sur des objets de référence pour démontrer l’apport par rapport à la solution actuelle. La nouvelle sonde sera ensuite à intégrer dans le moyen et le processus de mesure actuel.
Le déroulement du post-doctorat suivra trois principales étapes. La première consistera à étudier le principe d'antenne à jet électromagnétique et à proposer un concept de sonde adapté au moyen de mesure. Des logiciels de simulations commerciaux seront exploités pour la conception, puis des codes internes pour la validation du prototype retenu. Dans un deuxième temps, la fabrication du prototype sera à suivre puis des essais avec des échantillons de référence permettront de valider le concept. Enfin, l'intégration de la sonde sur le banc et dans la chaine de calcul et d'extraction sera à réaliser.
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.