Missions

La théorie de la fonctionnelle de la densité conceptuelle (CDFT) – également appelée théorie de la réactivité – a permis d’ancrer des concepts chimiques fondamentaux tels que l’électronégativité, la dureté ou les fonctions de Fukui dans un cadre quantitatif rigoureux. Elle repose sur le calcul de fonctions de réponse décrivant la sensibilité de l’énergie d’un système aux variations du potentiel externe et du nombre d’électrons.

Si les dérivées de premier et de second ordre sont aujourd’hui bien établies, les fonctions de réponse linéaire (associées aux dérivées de troisième ordre), notamment dans un cadre indépendant du temps, restent peu explorées, en particulier pour les états excités. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce post-doctorat, dont l’objectif est de doter le code CdftT d’un module complet de calcul de la fonction de réponse linéaire, permettant l’analyse de phénomènes tels que l’aromaticité, la délocalisation électronique, ou encore la polarisation moléculaire dans les états excités.

Ce projet s’intègre dans le développement du code open-source CdftT (https://github.com/allouchear/CdftT), au sein d’une équipe dynamique investie dans l’étude théorique des descripteurs de réactivité. Il contribuera à renforcer les capacités de modélisation moléculaire dans le cadre d’un projet ANR en cours.

Bibliographie :
[1] R. G. Parr et al., J. Chem. Phys., 1978, 68, 3801–3807
[2] S. Fias et al., J. Chem. Phys., 2022, 157, 114102
[3] B. Wang et al., J. Chem. Theory Comput., 2024, 20, 1169−1184
[4] Code CdftT : https://github.com/allouchear/CdftT
[5] N. Sablon et al., J. Phys. Chem. Lett., 2010, 1, 1228–1234
[6] A. Robles-Navarro et al., Int. J. Quantum Chem., 2021, 121, e26644
[7] F. Guegan et al., Phys. Chem. Chem. Phys., 2020, 22, 23553–23562

Activités

- Développement C++ orienté objet au sein du code CdftT
- Validation des implémentations sur des systèmes moléculaires simples
- Comparaison avec les données de référence issues de la littérature
- Rédaction de la documentation pour le logiciel CdftT
- Interaction avec les membres du projet ANR associé
- Valorisation scientifique des résultats (publications, communications)

Compétences

Obligatoire :
- Solide maîtrise du C++ et de la programmation orientée objet
- Connaissances en chimie quantique, DFT, HF, réponses linéaires
- Capacité à lire, implémenter et interpréter des modèles théoriques complexes

Souhaité :
- Expérience avec les fonctions de réponse (TDDFT, CPKS…)
- Intérêt pour la visualisation et l’analyse de descripteurs chimiques

Contexte de travail

L’institut Lumière Matière (iLM) est une unité de recherche CNRS-Université Lyon 1 localisée sur le campus Lyon Tech La Doua (accessible en transports en communs depuis le centre-ville). Avec plus de 300 collaborateurs dont une centaine de doctorants et post-doctorants, l’iLM est un acteur majeur de la recherche en physique et chimie sur la région Auvergne Rhône Alpes, reconnu internationalement pour l’excellence de sa recherche.

Le continuum entre la recherche fondamentale, la réponse aux grands défis sociétaux et l’innovation est au cœur de la démarche de cette unité. L’ensemble du personnel s’engage pour promouvoir l’excellence et une recherche éthique et responsable.

Ses scientifiques explorent six grands champs thématiques :
- Matériaux, énergie, photonique
- Matière molle
- Nanosciences
- Optique et dynamique ultrarapide
- Théorie et modélisation
- Vivant, santé, environnement.

Le projet s’inscrit dans le développement du code open-source CdftT (https://github.com/allouchear/CdftT), au sein d’une équipe investie dans l’étude théorique des descripteurs de réactivité. Ce travail permettra de développer de nouveaux outils d’analyse des propriétés moléculaires, dans le cadre d’un projet ANR en cours.
Le post-doctorant évoluera dans un environnement de recherche interdisciplinaire, à l’interface de la physique théorique, de la chimie computationnelle et du développement logiciel.