Developement de modules technologique à basse temperature pour la 3D sequentielle en vue de la fin de la roadmap
L’intégration 3D séquentielle est envisagée comme l’une des solutions possibles pour la fin de la roadmap CMOS. Différents modules process ont été développés à 500°C en FDSOI planaire en intégration gate first. Cependant compte-tenus des résultats récents de stabilité des transistors du bas obtenus, des considérations de rendement, un besoin de réduire encore cette température à 450°C est envisagé.
Ainsi le post-doctorant aura en charge le développement de modules technologiques à basses températures 450°C et 500°C pour du FDSOI planaire. Une attention particulière sera apportée au développement du module grille à basse température. La modulation de la tension de seuil sera aussi adressée.
Ce travail sera fait en collaboration avec les équipes process de la plateforme technologique du LETI ainsi qu’avec les equipes de caractérisation électrique et de simulations TCAD.
Développement de méthodes Monte-Carlo pour la simulation du transfert radiatif : application aux accidents graves
Ce sujet de post-doctorat porte sur le développement de méthodes Monte-Carlo par lancer de rayons pour la modélisation du transfert de chaleur par rayonnement dans le cadre des accidents graves. En partant d’un cadre logiciel abouti pour la simulation Monte-Carlo du transport de particules dans le contexte de la physique des réacteurs et la radioprotection, on cherchera à adapter les méthodes existantes à la problématique du transfert radiatif, dans un cadre de calcul haute performance. Pour ce faire, on développera une hiérarchie d’approximations associées au transfert radiatif de chaleur qui ont pour vocation de permettre la validation de modèles simplifiés mis en œuvre dans le cadre de la simulation numérique des accidents graves des réacteurs nucléaires. Orienté sur l’algorithmique et la performance de simulation, ce travail se veut une « preuve de principe » de la possible mutualisation logicielle autour de la méthode Monte-Carlo pour le transport de particules d’une part et le transfert de chaleur par rayonnement d’autre part.
ECOULEMENT DYNAMIQUE DIPHASIQUE COMPRESSIBLE ET REACTIF
La simulation de la transition d'un explosif à la détonation nécessite de se placer dans le contexte des écoulements diphasiques compressibles (écoulement de gaz au sein d’un empilement granulaire) et de prendre en compte, pour la phase solide, une équation de compaction du matériau granulaire en plus de l’équation d’état du solide. Le modèle réactif proposé en 1986 par Baer et Nunziato sera implémenté dans ABAQUS explicit dans sa version simplifiée en 2001 par Kapila et ses coauteurs. Il s’agit de programmer, au sein d’une routine utilisateur VUMAT, les lois de conservation de chaque phase, la loi de compaction, les relations de fermeture, les termes d’interaction et les lois du mélange en supposant un équilibre mécanique (vitesse et pression) mais un déséquilibre thermique entre les phases.
Caractérisation d’alliages de vanadium
Les alliages de vanadium, largement étudiés dans le cadre d’application dans les réacteurs de fusion, sont envisagés pour constituer le gainage du combustible dans les futurs réacteurs rapides refroidis au sodium ou au gaz. Le CEA a donc lancé en 2009 un programme visant à statuer d’ici fin 2012 sur les potentialités de tels matériaux au regard du cahier des charges des réacteurs rapides.
Une étude préliminaire de plaques de V-4Cr-4Ti a été réalisée au DMN/SRMA/LA2M (i) sur une nuance de référence japonaise et (ii) sur une nuance spécifiquement fabriquée pour cette étude. On s’est en particulier focalisé sur la structure de recristallisation du matériau après mise en forme (morphologie, taille des grains, effet de la température) et la microstructure fine (précipités nanométriques de Ti(O,C,N) ). En 2011, la fabrication de tubes est envisagé pour se rapprocher de l’objet gaine final. Le travail post-doctoral proposé vise à suivre les fabrications et à préciser l’impact du procédé sur la microstructure, les paramètres de recristallisation et les propriétés mécaniques.