Missions

Ce poste de chercheur/euse postdoctoral est dédié au développement et à la mise en œuvre de modèles avancés de dynamique moléculaire pour l’étude des liquides ioniques confinés, dans le cadre du projet ANR MI6 (« Modélisation des Interactions aux Interfaces Ionogel-Liquide Ionique »). Les thématiques scientifiques se situent à l’interface entre la physico-chimie, la science des matériaux et la modélisation moléculaire, avec un accent particulier sur la conception rationnelle d’ionogels pour des applications de stockage d’énergie.

Le chercheur/euse recruté.e sera responsable de la conception, du codage et de la validation de modèles à grande échelle de liquides ioniques et de leur confinement dans des matrices hôtes, en utilisant des approches à la fois gros grain et atomistiques. Le travail s’effectuera en étroite collaboration avec les partenaires théoriques et expérimentaux du projet MI6, dans le but de faire le lien entre simulation et expérience pour la compréhension et l’optimisation des propriétés des ionogels.

Le poste est basé à l’Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN, CNRS & Nantes Université), au sein de l’équipe Physique des Matériaux et Nanostructures (PMN). Le projet est dirigé par Yann Claveau (porteur du projet), en collaboration avec des experts en modélisation moléculaire, DFT (Chris Ewels) et synthèse expérimentale d’ionogels (Jean Le Bideau).

Activités

Le/la postdoctorant.e mènera un ensemble d’activités à l’interface de la physico-chimie, de la science des matériaux et de la modélisation moléculaire. Le travail est fortement interdisciplinaire, impliquant des approches théoriques et numériques, ainsi qu’une collaboration étroite avec les expérimentateurs.

- Développer et implémenter des modèles coarse-grain (ellipsoïde/ionophore) pour les liquides ioniques dans le logiciel LAMMPS, incluant l’extension et l’adaptation des potentiels d’interaction (par exemple Gay-Berne, Everaers-Ejtehadi) pour prendre en compte les effets de charge, dipôle et polarisabilité.
- Simuler le comportement des liquides ioniques sous confinement (dans des matrices de silice et de polymères) et analyser leurs propriétés structurales et dynamiques (diffusion, agrégation, conductivité).
- Valider les modèles développés par comparaison avec des simulations de dynamique moléculaire tout-atomes et des données expérimentales (diffusivité, conductivité, coordination).
- Explorer l’influence des paramètres physiques clés (taille, forme, distribution de charge des ions, propriétés de la matrice hôte) sur le comportement des liquides ioniques confinés.
- Utiliser la DFT pour la paramétrisation et collaborer avec les expérimentateurs pour la validation et l’interprétation des modèles.
- Diffuser les résultats de la recherche via des publications scientifiques, des présentations lors de conférences et des contributions à des codes et bases de données open source.

Le poste requiert de solides compétences interdisciplinaires, le/la chercheur/euse interagissant avec des experts en modélisation moléculaire, chimie quantique et synthèse expérimentale, et contribuant à faire le lien entre simulation et expérience au sein du projet MI6.

Compétences

- Doctorat en physique, chimie, science des matériaux ou domaine connexe.
- Solide maîtrise de la physique mathématique appliquée aux systèmes moléculaires, avec capacité à développer et implémenter des modèles physiques avancés (par exemple, screening de charge à longue portée) dans des codes de simulation.
- Expérience en simulations de dynamique moléculaire, avec LAMMPS ou un logiciel équivalent, en modélisation coarse-grain ou mésoscopique, idéalement appliquée aux liquides ioniques, à la matière molle ou aux cristaux liquides.
- Compétences en programmation (Python, C/C++ ou Fortran) pour le développement de codes, les workflows de simulation et l’analyse de données.
- Maîtrise des calculs DFT appréciée.
- Expérience dans l’analyse des propriétés structurales et dynamiques de fluides complexes (diffusion, agrégation, conductivité) appréciée.
- Capacité à travailler de façon autonome et efficace dans un environnement de recherche multidisciplinaire et collaboratif.
- Excellentes compétences en rédaction scientifique et en communication en anglais.
- Une expérience préalable dans des projets collaboratifs à l’interface théorie/expérience sera valorisée.

Contexte de travail

La durée du contrat est d'un an, renouvelable.
Le poste est basé à l'Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN, CNRS & Nantes Université), l'un des plus grands laboratoires français en science des matériaux, rassemblant plus de 120 personnels permanent à l'IMN (~90 c et e-c) et ~100 non permanents. Les recherches de l'IMN couvrent la conception et la caractérisation de nouveaux matériaux pour des applications en stockage d'énergie, photovoltaïque, nanotechnologies et dispositifs optiques, avec une forte emphase sur l'interdisciplinarité et la collaboration entre chimistes, physiciens et spécialistes des matériaux.

Le/la postdoctorant·e rejoindra l'équipe Physique des Matériaux et Nanostructures (PMN), qui regroupe des compétences en physique du solide, chimie et science des matériaux. L'équipe PMN est reconnue pour ses travaux sur les nano-objets, nanopores et liquides ioniques confinés, combinant approches expérimentales avancées et modélisation.

Le projet MI6 est un projet ANR JCJC porté par Yann Claveau, sans partenaires extérieurs formels, mais bénéficiant de l'expertise des équipes expérimentales et de modélisation de l'IMN (notamment Chris Ewels pour la DFT et Jean Le Bideau pour la synthèse d'ionogels). La personne recrutée aura accès aux ressources de calcul locales (cluster IMN), régionales (GLiCID) et nationales (GENCI) si besoin.

L'environnement de travail est dynamique et collaboratif, avec des opportunités de formation, de mentorat et de participation à des conférences et écoles scientifiques. Le/la postdoc bénéficiera d'un budget dédié pour les missions, le matériel et les activités de diffusion, comme décrit dans le projet MI6.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Le poste est principalement théorique et numérique, nécessitant un temps important sur des plateformes de calcul haute performance (HPC) locales, régionales et nationales. Le/la chercheur/euse devra faire preuve d’adaptabilité face à l’évolution des priorités du projet ou à l’intégration de nouvelles approches de modélisation au fil de l’avancement. Des déplacements ponctuels pourront être nécessaires pour des réunions de projet, des conférences ou des collaborations. Le caractère ambitieux et innovant du projet MI6 requiert une grande flexibilité et une capacité d’adaptation dans les stratégies de recherche.