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CDD Chercheur(se) en microscopie électronique en transmission (H/F)

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

Date Limite Candidature : vendredi 21 mai 2021

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Informations générales

Référence : UMR6502-PHIMOR-003
Lieu de travail : NANTES
Date de publication : vendredi 9 avril 2021
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 18 mois
Date d'embauche prévue : 1 septembre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : Entre 2675 et 3000€ brut mensuel, selon expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

Titre : développement et application de la microscopie électronique grâce à des cellules liquides à base graphène pour l'étude de la relation entre structure des nanomatériaux et leur vieillissement

Des phénomènes de vieillissement se produisent lorsque les nanomatériaux sont exposés à des environnements particuliers et ont des conséquences dramatiques sur leur fonctionnalité. Avec le rapport surface / volume élevé des matériaux nanométriques, vient la haute sensibilité des surfaces très sujettes aux modifications et détériorations par empoisonnement. La radiolyse est une technique de vieillissement accéléré, qui permet de générer et d'analyser des processus de vieillissement de manière répétée et rapide ainsi que de proposer des mécanismes de réaction. De nombreux phénomènes de vieillissement ont lieu en solution et sur des sites spécifiques de la surface. Outre ces sites parfois avec des défauts, le vieillissement peut dépendre d'autres caractéristiques interfaciales, telles que le potentiel chimique. Une étude détaillée des mécanismes de vieillissement au niveau moléculaire nécessite l'utilisation d'outils de caractérisation capables de fournir des informations résolues en temps à partir d'un environnement liquide, avec une résolution spatiale suffisante. Pour les matériaux à l'échelle nanométrique, cela peut être réalisé en utilisant des cellules liquides en combinaison avec des microscopes électroniques en transmission (S)TEM.

L'objectif principal de ce projet est de développer et d'appliquer des cellules liquides de graphène en tant que dispositif d'irradiation électronique permettant la visualisation directe de l'évolution des nanomatériaux sous irradiation. Nous nous concentrerons sur deux sujets liés respectivement à des applications dans le domaine de la biologie et du stockage électrochimique. Dans un premier temps, la microscopie électronique à cellule liquide (LCEM) sera réalisée sur des solutions aqueuses et appliquée à la caractérisation du vieillissement pour des interfaces TiO2/phospholipide. Dans un second temps, des cellules liquides seront développées pour les électrolytes à base de carbonate et appliquées à l'étude du vieillissement sur des nanoparticules Si@C.
Les résultats de ce post-doctorat permettront de comprendre les processus sous-jacents de chimie des rayonnements induits par le faisceau d'électrons. Les résultats obtenus seront combinés à des modélisations et d'autres résultats expérimentaux de différentes techniques de radiolyse dans le cadre du projet ACETONE. Cette compréhension fine des phénomènes de vieillissement permettra à son tour de proposer des matériaux aux propriétés contrôlées et améliorées. Décrypter les mécanismes réactionnels en jeu dans les processus de vieillissement permettra de proposer des solutions pour tenter de diminuer l'impact des phénomènes de dégradation.

Activités

Vous développerez des méthodes de préparation de cellules liquides de graphène et des protocoles de préparation d'échantillons, ainsi que des protocoles d'imagerie in situ adaptés.
Vous analyserez les données dynamiques in situ et effectuerez une étude analytique détaillée des produits de réaction sous irradiation dans le (S)TEM.
Vous utiliserez des cellules liquides à base graphène (GLC) pour réaliser des expériences LCEM in situ sur des solutions aqueuses de phospholipides / TiO2 et effectuer une visualisation in situ de l'évolution des nanomatériaux sous irradiation.
Vous allez adapter, tester et optimiser les configurations GLC pour réaliser des expériences LCEM sur des solutions à base de carbonate et étudier les interfaces électrolyte / nanoparticule et l'effet de différents électrolytes.
Vous réaliserez des expériences in situ (S)TEM et EELS.
Après les expériences LCEM in-situ, vous étudierez les produits de réaction ex situ à l'aide de (S)TEM/EELS et haute résolution conventionnelle.
Vous aurez accès à des capacités uniques d'imagerie et de microscopie électronique analytique à l'IMN. Les analyses d'imagerie et de spectroscopie seront effectuées à l'aide du Nant'Themis (S)TEM (Thermo Fisher Scientific Themis Z G3, équipé d'un détecteur EDS Super X, mode faible dose, d'une détection directe d'électrons (K2) couplée au spectromètre EEL. La caméra de détection d'électrons (K2) sera également utilisée pour obtenir des images in situ en mode faible dose.
Les nanomatériaux (nanoparticules Si@C et TiO2) seront fournis par nos partenaires, les laboratoires LCMCP et NIMBE, dans le cadre du projet ANR-ACETONE. Des caractérisations supplémentaires seront effectuées à l'IMN (spectroscopie vibrationnelle, mesures du potentiel zêta) ainsi que différentes techniques de radiolyse (impulsion, état stationnaire) en utilisant les installations de radiolyse du NIMBE et de l'ICP. Une comparaison de l'effet de l'irradiation à l'aide de ces techniques est également visée dans ce projet.

Compétences

Vous êtes titulaire d'un doctorat en sciences de la vie, en physique, en génie ou dans des disciplines connexes.
Vous avez une excellente expérience en microscopie électronique et spectroscopie, TEM, STEM et EELS. Vous avez travaillé dans des conditions à faible dose et avez de l'expérience dans les échantillons sensibles au faisceau.
Vous avez au moins plusieurs années d'expérience dans l'utilisation de la microscopie électronique en phase liquide et dans la manipulation et l'utilisation de cellules liquides.
Vous êtes enthousiaste et très intéressé par la réalisation de travaux expérimentaux précis en utilisant des équipements avancés, une conception expérimentale ainsi que des méthodes de traitement de données.
Vous souhaitez un projet interdisciplinaire avec une grande synergie avec les groupes de modélisation et de chimie des rayonnements.
Vous êtes axé sur la qualité, consciencieux, créatif et coopératif, avec le goût de la rigueur scientifique.
Vous êtes capable de communiquer avec différents publics et avez un haut niveau d'anglais.
Vous avez de l'expérience en interaction avec des biologistes.
Une expérience de l'utilisation de cellules liquides en graphène et une connaissance des méthodes chimiques de rayonnement seraient un plus.

Contexte de travail

Ce post-doctorat est financé dans le cadre d'un projet PRC ACETONE de l'Agence Nationale de la Recherche (ANR).
Le laboratoire hôte est l'Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN, UMR 6502, http://www.cnrs-imn.fr). L'IMN est un centre de recherche conjoint entre le CNRS et l'Université de Nantes, composé de plus de 200 collaborateurs dont plus de 120 permanents et environ 80 doctorants et post-doctorants. Le chercheur postdoctoral bénéficiera de l'interaction avec de nombreux collègues travaillant dans divers domaines des sciences des matériaux à travers de nombreuses techniques de caractérisation avancées et par des simulations. À travers le projet ACETONE, le/la post-doctorant-e fera partie d'un groupe de microscopie électronique avancé, visant à l'élucidation de la structure et de la composition des matériaux jusqu'à l'échelle atomique, en utilisant les capacités de microscopie électronique de pointe nouvellement acquises dans les Pays de la Loire. Au sein de l'IMN, le/la post-doctorant-e rejoindra le groupe ST2E (Stockage électrochimique et transformation de l'énergie), dans le cadre d'un axe d'équipe de recherche visant l'étude des interphases solides d'électrolytes créées lors du cyclage de batteries au lithium.
Le/la candidat-e retenu-e collaborera étroitement avec l'équipe PMN (Physique des matériaux et nanostructures) au sein de l'IMN ainsi qu'avec différentes équipes à l'échelle nationale.

Contraintes et risques

Pas de contraintes ou risques identifiés.

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