détection d’événements répétitifs et application à la crise sismique turque de février 2023
La technique de corrélation, ou template matching, appliquée à la détection et l’analyse des événements sismiques a démontré sa performance et son utilité dans la chaîne de traitements du Centre National de Données du CEA/DAM. Malheureusement, cette méthode souffre en contrepartie de limitations qui bride son efficacité et son utilisation dans l’environnement opérationnel, liées d’une part au coût calcul d’un traitement massif des données, et d’autre part au taux de fausses détections que pourrait engendrer un traitement bas niveau. L’utilisation de méthodes de dé-bruitage en amont du traitement (exemple : deepDenoiser, par Zhu et al., 2020), pourrait de surcroît accroître le nombre de détections erronées. La première partie du projet de recherche consiste à fournir une méthodologie visant à améliorer les performances en temps de traitement du détecteur de multiplets, en faisant notamment appel aux techniques d’indexation de l’information élaborées en collaboration avec le LIPADE (méthode L-MESSI, Botao Peng, Panagiota Fatourou, Themis Palpanas. Fast Data Series Indexing for In-Memory Data. International Journal on Very Large Data Bases (VLDBJ) 2021). La seconde partie du projet porte sur le développement d’un outil de « filtrage » des fausses détections de type auto-encodeur construit par apprentissage statistique. La crise sismique Syrie-Turquie de février 2023, dominée par deux séismes de magnitude supérieure à 7,0, servira de base de données d’apprentissage pour cette étude.
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.
Conception de filtres de réception assistée par machine learning
Le CEA réalise des essais en vol d'objets spatiaux munis d'antennes pour réaliser des fonctions spécifiques relatives aux expérimentations embarquées sur les objets. Ces objets conçus par le CEA doivent fonctionner dans des environnements électriques, mécaniques et climatiques sévères ce qui demande un recours à des conceptions utilisant des technologies particulières, parfois en rupture. En particulier, la fonction de filtrage RF en réception nécessite des composants robustes mécaniquement et d'encombrement réduit tout en assurant des performances électriques exigeantes. La technologie SIW (Substrate Integrated Waveguide) permet d'accéder à tel compromis.
L'évolution des techniques de fabrication additive a rendu la fabrication de composants en technologie SIW de plus en plus accessible. Le SIW consiste à réaliser un guide d'onde électromagnétique au sein d'un substrat de circuit imprimé radiofréquence (RF). Cela permet de profiter des avantages liés à la propagation en guide d'onde volumique (faibles pertes notamment) sans compromettre l'intégration circuit. La conception de guides d'ondes SIW et de composants dérivés (comme les filtres à cavités) est cependant plus complexe du fait d'un plus grand nombre de variables physiques mises en jeu dans les modèles électromagnétiques. Un stage de fin d'études de 6 mois ayant abouti à la mise au point de méthodes de conception de filtres SIW a permis de mettre en exergue les difficultés liées à la conception de composants en SIW. Parmi les difficultés rencontrées, les couplages non-triviaux entre certaines variables de conception ont été mentionnés, et c'est précisément dans ce type de situation qu'il peut être intéressant d'évaluer l'apport de méthodes issues du domaine de l'IA. Ce contrat post-doctoral propose ainsi de concevoir des outils d'aide à la conception de filtres en technologie SIW basés sur l'entraînement de réseaux de neurones artificiels (Artificial Neural Network - ANN).
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
Mise au point, validation métrologique et essais en milieu extérieur d'une unité de mesure Raman/FO multitrack dédiée à la sécurité de futures stations cryogéniques de distribution d’hydrogène liquide
Contexte : Les usages domestique et industriel de l’hydrogène liquide comme carburant du futur nécessitent de définir un code de sécurité adapté. Actuellement, les critères de séparation des réservoirs ont été définis par anticipation selon une approche conservatoire. Il est donc nécessaire de réaliser des expériences en vraie grandeur (épandages) afin d’alimenter des codes de calculs et bâtir une normalisation pertinente. Ces expériences requièrent la mise en œuvre d’une instrumentation adaptée à la mesure de tous les gaz présents en espace libre (O2, N2, H2O, H2) afin d’établir un relevé de pressions partielles au cours de chaque essai, corrélé aux autres moyens de mesure mis en place (thermométrie, catharométrie, PIV, BOS,…).
Mission : Dans le contexte d’un projet ANR-PEPR (ESKHYMO) géré par le CEA Liten, une unité de mesure spectrométrique Raman/FO Multitrack sera mise au point conjointement par le CEA List et le CEA DES sur la base d’un dispositif existant. La mesure Raman est multi-élémentaire, multi-track (une seule unité de mesure pour plusieurs sondes), non-déflagrante, et délivre une mesure autonormalisée à une espèce de référence (le plus souvent l’azote à la pression atmosphérique). L’unité de mesure Raman/FO comportera un laser, un spectromètre associé à une caméra CCD scientifique et un circuit de fibres optiques permettant le déport de la mesure. La conception des sondes Raman/FO sera également basée sur une réalisation existante au CEA que l’on cherchera à miniaturiser en vue d’un déploiement en conditions de terrain. Quatre sondes Raman/FO seront réalisées puis ensuite étalonnées en air (enceinte climatique) et en hydrogène (tube à choc ou chambre à vide) au CEA DES DM2S à Saclay. Finalement, le dispositif final sera déployé sur site d’essai pour procéder à des mesures multigaz lors des expériences d’épandage, en partenariat avec l’industriel Air Liquide et les organismes accréditeurs (INERIS).
Compétences : Optique, laser, fibres optiques
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- 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
Micro-usinage de thermoplastiques pour la fabrication de microsystèmes analytiques
Les techniques de micro-fabrication et notamment le micro-usinage permettent le prototypage rapide (quelques jours) de microsystèmes, au plus proche de l’application. Le polyméthacrylate de méthyle (PMMA - Nom commercial Plexiglas) est un matériau communément utilisé pour la fabrication de microsystèmes mais dont la résistance chimique aux acides et aux solvants est limitée.
L’objectif de ce post-doctorat est d’étudier la possibilité de l’usinage de matériaux alternatifs au PMMA et d’optimiser les paramètres de fabrication associés. Le post-doctorat débutera par la sélection des matériaux en fonction des applications visées (propriétés optiques, physiques et chimiques). Les matériaux seront choisis parmi la famille des thermoplastiques (PC, POM, PS, PEHD, PEEK, PVC, PP, PTFE, ULTEM, etc).
L’optimisation de l’étape de micro-usinage sera réalisée en faisant varier de nombreux paramètres comme la vitesse de rotation de l’outil, les vitesses d’avances, la profondeur de passe, etc. Les surfaces et canaux obtenus seront caractérisés par profilométrie optique ou mécanique, microscopie optique et/ou microscopie électronique à balayage.