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Chercheur post-doctoral en nanosciences H/F : croissance de nanotubes et étude in-situ par MET

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Informations générales

Référence : UMR3685-MARMAY-002
Lieu de travail : GIF SUR YVETTE
Date de publication : vendredi 26 juin 2020
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 2 novembre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : entre 2800 et 2900 € bruts mensuels
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : 1 à 4 années

Missions

Le post-doctorat de 12 mois est ouvert à candidature H/F motivé(e) par les nanosciences, et en particulier par la synthèse de nanostructures carbonées en phase gazeuse. Le(a) candidat(e) portera également un fort intérêt pour le développement instrumental ainsi que pour la microscopie électronique en transmission.
Les missions de ce poste relèvent du développement à la fois instrumental et expérimental pour permettre la croissance de nanotubes alignés dans des conditions compatibles avec l'environnement d'un microscope électronique en transmission (MET). Le but ultime est d'étudier in-situ dans un MET la formation de nanotubes alignés en utilisant la CVD à basse température. Les tapis de nanotubes de carbone verticalement alignés (VACNT) sont des matériaux aux propriétés intéressantes pour de nombreuses applications. Une méthode de choix et industriellement transférée pour la synthèse de VACNT de haute qualité est le dépôt chimique en phase vapeur assisté par un aérosol (AACCVD). Cette méthode en une seule étape a été récemment ajustée à la croissance sur aluminium qui impose des températures relativement basses, de l'ordre de 600°C. Dans ce contexte, l'objectif principal est d'approfondir notre compréhension de la croissance des VACNT spécifiquement à basse température et d'identifier les mécanismes mis en jeu de manière à aboutir à un meilleur contrôle du procédé de synthèse opéré à basse température. Pour cela, l'étude in situ, permettant de suivre la formation des nanotubes et de comprendre leurs mécanismes de croissance s'avère très importante. Cette étude sera réalisée à l'échelle locale en utilisant un microscope électronique en transmission environnemental (E-TEM NANOMAX de l'Equipex TEMPOS). Le candidat réalisera différents développements, à la fois techniques et expérimentaux sur le dispositif de synthèse CVD du laboratoire, puis prendra en charge une étude de faisabilité sur un bâti de croissance en phase gazeuse dont l'environnement est similaire à celui d'un MET environnemental.

Activités

Le travail sera réalisé en collaboration avec le C2N. Il consiste, dans un premier temps, à ajuster les configurations et conditions expérimentales de synthèse des NTC au regard des contraintes imposées par l'environnement E-TEM de manière à démontrer la faisabilité de la croissance dans ces conditions. Un des challenges est de démontrer la faisabilité de croissance en une seule étape par CVD d'aérosol à des pressions très basses (<1mbar) et avec une alimentation en précurseur carboné et catalytique compatible avec une implémentation du procédé dans un TEM. L'environnement des réacteurs CVD de laboratoire sera modifié, et des bâtis de tests spécifiques seront utilisés pour réaliser les études expérimentales avant l'implémentation sur l'E-TEM et les premières observations. L'approche envisagée à long terme est en effet l'implémentation de notre procédé AACCVD sur le microscope pour étudier in-situ la formation des nanotubes à basse température en mettant en œuvre une méthode CVD en une seule étape, ce qui, à notre connaissance, n'a jamais été réalisé.

Compétences

Le candidat recherché doit posséder un doctorat en chimie, sciences des matériaux ou éventuellement génie des procédés. Une solide expérience dans le domaine de la synthèse de nanomatériaux en phase gazeuse, de préférence des nanotubes de carbone, est souhaitée. Une expérience en microscopie électronique en transmission est fortement recommandée. Une expérience en terme de développement instrumental sera également bienvenue.

Contexte de travail

Les recherches seront principalement menées au sein de l'UMR NIMBE basée au CEA Saclay et également au Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N) dans le cadre de la collaboration.

Contraintes et risques

Risque Nano

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