H/F: post-doctorat en science des surfaces

Description du Poste

Les Missions

Le projet PEPR COAST rassemble cinq laboratoires (Institut Jean Lamour, IRCELYON, INSP, SOLEIL et LORIA). Il vise à développer des d'intermétalliques des familles TM-sp (où TM est un élément de transition et sp un métal pauvre), éventuellement supportés sur oxydes, en tant que catalyseurs actifs et sélectifs. Dans une perspective de durabilité, ces matériaux visent à réduire le recours à des éléments critiques dans le cadre de la réaction de réduction du CO2 en méthanol.

Le projet combine réalisations numériques, expérimentales et méthodologiques. Il vise au développement d’approche « machine learning » frugales capables de réaliser des prédictions et analyses suffisamment précises pour être exploitables avec un minimum de données. Pour contraindre l’espace des paramètres numériques des modèles structuraux nécessaires aux interprétations, l’idée est d’intégrer des données expérimentales de science des surfaces (STM : microscopie à effet tunnel, XPS : photoémission, IRAS : spectroscopie vibrationnelle infra-rouge, GID : diffraction de surface, LEED : diffraction d’électrons lents). Pour ce faire, deux systèmes oxydés sous conditions contrôlées et exposés à des molécules sonde ont été choisis : Pd-(Ga,Sn)-O et Pt-Sn-O. Ce dernier fera l’objet des travaux du candidat/candidate à l’INSP.

Sur les trois orientations (111), (110), (100) de bas-indices du Pt, l’idée est de former des alliages de surface par recuit à partir de dépôts contrôlés d’Sn sous ultra-vide et d’étudier leur oxydation en fonction des conditions de température et de pression de façon à former des films épitaxiés. Les épaisseurs visées vont de la sous-monocouche à quelques couches atomiques. La structure des films sera abordée par LEED et leur surface imagée par STM jusqu’à la résolution atomique. L’XPS permettra d’avoir accès à l’environnement chimique des éléments au travers des déplacements des niveaux de cœur. L’idée est d’établir un diagramme de phase en fonction de l’orientation du substrat de Pt, de l’épaisseur et des conditions d’oxydation pour ces oxydes à l’échelle nanométriques. Sur les films épitaxiés les plus représentatifs, les configurations d’absorption de molécules sonde (CO, CO2, CH3COOH, H2O) seront déterminées par IRAS de surface. L’ensemble des résultats sera confronté à des simulations atomistiques menées par un autre post-doctorant à l’INSP et par les autres collaborateurs du projet COAST. Suivant la disponibilité de temps de faisceau et l’avancement des travaux, des mesures de diffraction de surface au synchrotron SOLEIL sont envisageables.

Au-delà des 12 mois prévus, le candidat/la candidate aura la possibilité de poursuivre pour un an supplémentaire sur des thématiques de recherche similaires de science des surfaces, mais dans le cadre d’un autre projet ANR financé.

L'Activité

- Prise en main des instrumentations sous ultra-vide de science des surfaces du groupe (STM, LEED, STM, IRAS)
- Revue et synthèse bibliographique sur le sujet
- Détermination des conditions de formation et des structures des alliages de surface Pt-Sn en fonction de l’orientation cristalline du Pt, de la quantité d’Sn et des conditions de recuit
- Croissance de films épitaxiés de SnOx/Pt par oxydation sélective haute-température ; détermination des diagrammes de phase de surface
- Analyse des surfaces par STM (jusqu’à la résolution atomique), XPS et LEED
- Mesures de spectroscopie vibrationnelle infrarouge (IRAS) lors de l’adsorption de molécules
- Participation éventuelle à des expériences synchrotron de diffraction de surface
- Analyse des données, rédaction de synthèses et présentations lors de réunions internes ou dans le cadre du projet COAST
- Rédaction d’articles et présentation en conférences nationales/internationales

Votre Profil

Compétences

Le candidat ou la candidate devra posséder :
- Des connaissances solides en physique/chimie des surfaces.
- Une expérience avérée dans l’utilisation de l’environnement ultra-vide et des techniques associées .
- Une expérience en microscopie à champ proche et/ou en spectroscopie de photoémission (très fortement recommandée).
- Une autonomie dans la gestion des travaux de recherche.
- Une expérience post-doctorale de moins de 2 ans (souhaitée).

Votre Environnement de Travail

L’Institut des NanoSciences de Paris (INSP) est une unité mixte de recherche (UMR 7588) du CNRS et de Sorbonne Université. Son personnel de 200 membres se repartit en 9 équipes dont les travaux sont au cœur des problématiques actuelles en nanosciences. Elles développent des recherches fondamentales autour de l’étude des propriétés nouvelles qui surgissent chaque fois que des phénomènes physiques se trouvent confinés dans des nano-objets.
Le candidat/la candidate sera accueilli au sein de l’équipe « Oxydes en Basses Dimensions » (15 membres ; https://w3.insp.upmc.fr/recherche-2/equipes-de-recherche/oxydes-en-basses-dimensions/). Celle-ci regroupe expérimentateurs et théoriciens qui s’intéressent aux effets de réduction de dimensions dans les matériaux oxyde. Grâce à un travail de concert expérience/théorie, elle a développé́ au cours des années un savoir-faire reconnu en science des surfaces d’oxydes (surfaces, films minces, nano-objets). Son activité́ s’appuie sur des collaborations de long terme avec d’autres équipes universitaires, nationales et internationales, mais également avec les centres de recherche de grands groupes industriels (Saint-Gobain et ArcelorMittal). Elle développe un nombre restreint de thèmes scientifiques pérennes : structure atomique et électronique, nature des défauts, polarité, réactivité, adhésion, hydroxylation, dissolution/précipitation, contact métal/oxyde. Ils se déclinent essentiellement sur des oxydes binaires sous formes variées (cristaux, films minces, nanopoudres), dans des environnements qui vont de l’ultra-vide aux milieux liquides ou au contact de métaux.

Sous la direction de R. Lazzari (Directeur de Recherche CNRS), le candidat/la candidate sera amené à interagir avec l’ensembles de membres du groupe, non seulement les expérimentateurs mais également les théoriciens. Il/elle bénéficiera du support technique de deux ingénieurs et aura plus spécifiquement la charge d’une instrumentation sous vide (STM/XPS/LEED) tout en ayant accès à l’ensemble des outils disponibles (e.g. IRAS).

Contraintes et risques

Aucun

Rémunération et avantages

Rémunération

Entre 2 991,58 € et 4 756,76 € brut

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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