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Chercheur Postdoctoral : Modélisation de nanocomposites à base de matériaux 1D/2D pour des applications de détection (h/f)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

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Informations générales

Référence : UMR5506-AIDTOD-001
Lieu de travail : MONTPELLIER
Date de publication : vendredi 16 novembre 2018
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 18 mois
Date d'embauche prévue : 7 janvier 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2555€ brut a 3544€ brut selon experience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : 5 à 10 années

Missions

Description : Depuis la première extraction réussie du graphène en 2004, des physiciens et des chimistes ont menées des recherches approfondies sur le graphène. De plus des ingénieurs et des concepteurs de circuit ont également développé un intérêt particulier pour l'électronique à base de carbone. Au cours de la dernière décennie, de rapides progrès ont été effectués dans le développement d'applications centrées sur le graphène. Plus récemment, d'autres matériaux 2D comme le disulfure de molybdène (MoS2) ont suscité un vif intérêt pour des dispositifs nanoélectroniques et de nouvelles applications [1].

Ce projet est lié à un projet ICT H2020 dans lequel des industriels et des laboratoires d'ingénierie européens développeront une nouvelle génération de capteurs de contrainte portatifs pour la santé. Dans notre groupe, nous nous concentrerons principalement sur la modélisation destinée à guider le travail expérimental d'optimisation du dispositif et à appuyer l'interprétation des mesures. Des expériences en milieu médical sont également prévues.

Activités

Le candidat effectuera des simulations numériques de la conductivité électrique de matériaux 1D/2D en tant que matières de charge d'un nanocomposite en fonction de différentes contraintes appliquées. Ces simulations permettront d'évaluer l'impact de ces contraintes sur la piézorésistivité des matériaux 1D/2D ainsi que le signal de sortie électrique du dispositif. Des calculs des variations de la conductivité électrique seront effectués à l'aide de simulations atomistiques et des méthodes de transport de Kubo afin d'en déduire le changement relatif par rapport au cas sans contrainte. Une comparaison avec les données expérimentales sera réalisée pour évaluer les limites de sensibilité du dispositif. L'objectif est de développer des modèles physiques allant du niveau atomistique au niveau du dispositif pour prédire la piézorésistivité du capteur en prenant en compte les effets tunnel des matériaux 1D/2D (CNT, MoS2). La contrainte peut induire une modulation de la résistance électrique des nanotubes de carbone et du MoS2. Cette modulation peut être calculée en fonction de la modification de la bande interdite [2-5]. Comparé au grand nombre d'études expérimentales, il existe un besoin immédiat d'études systématiques théoriques ou numériques visant à comprendre de manière exhaustive les caractéristiques électriques des nanocomposites CNT/polymère ou MoS2/polymère au seuil de percolation et après celui-ci.
[1] S. Varghese, et al., “Two-Dimensional Materials for Sensing: Graphene and Beyond,” Electronics, vol. 4, pp. 651-687, Dec. 2015.
[2] Qi, Junjie, et al. Nature communications 6 (2015).
[3] Duerloo, J. Phys. Chem. Lett., 3, 19 (2012)
[4] Duerloo, Nano Lett., 13, 1681-1686 (2013)
[5] S. Datta, “Quantum Transport: Atom to Transistor”, SBN-13: 978-0521631457, 2005.
[6] Wu WZ, et al., Piezoelectricity of single-atomic-layer MoS2 for energy conversion and piezotronics. Nature. 2014; 514: 470–477. DOI:10.1038/nature13792

Compétences

Nous recherchons d'excellents candidats ayant un doctorat en génie physique, en physique appliquée, en nanosciences, en sciences des matériaux ou l'équivalent. La physique théorique et les simulations quantiques (DFT et/ou modélisation en liaison étroite) et une expérience en simulation de transport électronique seraient un plus. La maîtrise de l'anglais est requise.

Contexte de travail

Durée : 18 mois avec une extension possible.
Date de commencement : Janvier 2019
Lieu : LIRMM/Université de Montpellier, Montpellier, France

Contraintes et risques

n/a

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