Post-doc offer H/F : Modeling bimetallic nanoparticles under oxidizing and reducing conditions

Description du Poste

Les Missions

Le projet NACRE s’intéresse à la synthèse et la caractérisation de nanoparticules bimétalliques sous environnements d’oxidation ou de réduction, en utilisant des méthodes physiques et des approches de microscopie sous condition operando, ainsi que des outils d’apprentissage automatique. Le soutien théorique et numérique des expériences est fourni par de la modélisation atomistique dédiée, qui vise à éclairer sur les structures préférentielles, en particulier l’ordre chimique, ou l’étendue de la séparation de phase et de la solution solide, en fonction de la taille, la forme, éventuellement la température ou des conditions hors équilibre (cinétique).

L'Activité

Le travail sera focalisé sur des systèmes bimétalliques sélectionnés en fonction de leur intérêt expérimental, en l’occurence Pd-Pt, Ag-Au, et Au-Pd. Les potentiels à N corps existants (embedded-atom-models [1], second moment approximation [2]) seront utilisés pour décrire des nanoparticules isolées, et leurs extensions pour modéliser les hydrures [3] et les oxides [4] seront considérées pour couvrir ces alliages. Les paramètres de ces modèles étendus seront déterminés à partir de calculs de structure électronique basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité sur de plus petites particules. Les potentiels seront alors utilisés dans des simulations à plus grande échelle (Monte Carlo, dynamique moléculaire) pour des nanoparticules contenant des milliers d’atomes à température finie. Des analyses statistiques des résultats utiliseront des outils d’apprentissage statistique non supervisé, essentiellement pour agréger la diversité des structures produites, à fin de rationaliser les tendances morphologiques en fonction des conditions d’environnement.

Une partie annexe du projet visera à simplifier l’échantillonnage conformationnel des simulations en réduisant le système à un problème sur réseau discret. Il s’agit alors d’incorporer les contributions hors réseau à l’énergie de liaison (qui décrivent la plasticité et les vibrations) dans un modèle substituant le potentiel original à N corps en un modèle simplifié (type Ising) avec des corrections tenant compte de la connectivité des atomes. Un réseau de neurones sera adapté pour mimer ces corrections à N corps et fournir une expression alternative aux fréquences de vibrations impliquées dans l’énergie libre du système.



[1]X. W. Zhou, R. A. Johnson and H. N. G. Wadley, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys., 69, 144113 (2004)
[2]A. Rapallo, G. Rossi, R. Ferrando, A. Fortunelli, B. C. Curley, L. D. Lloyd, G. M. Tarbuck and R. L. Johnston, J. Chem. Phys. 122, 194308 (2005)
[3]Zhong W, Li Y S and Tománek D Phys. Rev. B 44 13053 (1991)
[4]F. H. Streitz and J. W. Mintmire, Electrostatic potentials for metal-oxide surfaces and interfaces, Phys. Rev. B 50, 11996 (1994).

Votre Profil

Compétences

Le/la candidat.e devra être familiarisé avec des outils de programmation informatique de base (langages Fortran, C++, python, scripts). Une expertise avec des méthodes de structure électronique et les outils conventionnels de simulation moléculaire (Monte Carlo, dynamique moléculaire, méthodes d’optimisation globale) sera particulièrement appréciée.

Votre Environnement de Travail

Le travail théorique impliquera des interactions régulières avec les équipes expérimentales partenaires du projet.

Grenoble offre un riche environnement scientifique avec un écosystème divers en physique, chimie, ingénierie et biologie, soutenu par des grands instruments d’importance nationale.

Le laboratoire LiPhy est une unité mixte de recherche entre le CNRS et l’UGA avec un fort caractère pluridisciplinaire, expérimental et théorique, et comporte 9 équipes travaillant en optique, matière molle, mécanique, physico-chimie et physique statistique. Le/la candidat.e rejoindra l’équipe Physique Statistique et Modélisation (PSM), le financement étant pourvu par le projet NACRE du PEPR DIADEM.

Rémunération et avantages

Rémunération

Between 3041€ and 4756€ raw, monthly depending on experience

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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