Missions

Les intérieurs des géantes de glace Uranus et Neptune sont en grande partie composés des éléments légers hydrogène, hélium, carbone, azote et oxygène (CHNO) à des pressions extrêmes de plusieurs millions d'atmosphères et à des températures de plusieurs milliers de kelvins. Ces environnements permettent vraisemblablement la formation de structures inconnues, telles que les états superioniques de l'eau et de l'ammoniac, et la chimie exotique, par exemple la dissociation des hydrocarbures en diamant et en hydrogène métallique. Ces processus sont très complexes et, jusqu'à présent, ne peuvent pas être modélisés de manière fiable avec la théorie et les méthodes de simulation existantes. Dans le même temps, on pense qu'ils façonnent de manière significative la structure interne et l'évolution d'Uranus et de Neptune et peuvent être essentiels pour expliquer les champs magnétiques inhabituels observés pour les deux planètes et pour élucider leur bilan thermique interne. De plus, les planètes de taille et probablement de composition similaires, en particulier les planètes dites « sous-Neptunes », se trouvent être très abondantes en dehors de notre système solaire. Ainsi, une meilleure compréhension de la matière dans des conditions comparables à l'intérieur des géantes de glace est nécessaire à la fois pour de meilleurs modèles de notre système solaire et une classification fiable des exoplanètes à partir des données de masse et de rayon du télescope.
Au cours des dernières années, le groupe PHYHDEL du laboratoire LULI de l'Ecole Polytechnique en France a lancé un programme scientifique axé sur la caractérisation des propriétés des mélanges CHNO dans des conditions de haute pression et de température obtenues par compression de choc générée par laser. Un projet collaboratif DFG-ANR, PROPICE, entre PHYHDEL et l'équipe allemande dirigée par le Pr D. Kraus, vient d'être retenu pour poursuivre ces recherches avec un focus sur le sondage microscopique in situ. Ce post-doctorat s'inscrit dans ce contexte.
A travers ce projet, le candidat participera activement à des campagnes expérimentales sur de grandes installations, notamment des lasers à haute énergie et XFEL. Elle/Il sera également en charge de la préparation et de la caractérisation des cibles. Sur la base des premiers résultats expérimentaux, il proposera des améliorations et des optimisations sur la conception cible afin d'obtenir l'ensemble de données le plus fin. Le candidat sera également en charge de l'analyse des données, tant sur les diagnostics optiques que radiologiques. Il/Elle travaillera en étroite collaboration avec le théoricien pour discuter de l'interprétation des résultats. Il / Elle diffusera les résultats obtenus dans des conférences internationales et des articles évalués par des pairs.

Activités

Dans ce projet, notre équipe a déjà obtenu des expériences sur des installations de lasers à électrons libres à rayons X (XFEL) en Allemagne (EuropeanXFEL) et aux États-Unis (LCLS).
- Le post-doctorant/la post-doctorante participera et dirigera ces campagnes. En particulier, les travaux porteront sur les composés eau-ammoniaque à différentes concentrations et divers mélanges de CHNO.
- Elle/Il mettra en œuvre les diagnostics de diffraction des rayons X, de diffusion Thomson des rayons X et de diffusion aux petits angles.
- Elle/Il participera à la conception et à la réalisation d'échantillons pertinents. Cela comprendra des échantillons liquides ainsi que des cibles pré-comprimées dans des cellules à enclumes en diamant.
- Elle/Il prendra en charge l'analyse des données.
- Elle/Il conçoit, prépare et soumet des propositions d'expériences futures sur les installations LULI 2000 et XFEL.

Compétences

- Expérience dans le domaine de la haute pression
- Connaissances de base en Physique des Matériaux et Physique des Plasmas.
- Expérience du travail en équipe sur de grandes installations (lasers, synchrotrons, XFEL, ..)
- Connaissances en diffraction des rayons X et en cristallographie
- Autonomie
- Sens de l'organisation
- Capacité à rendre compte
- Aptitudes à la communication et à l'argumentation, à la synthèse et à l'analyse critique.
- Capacité d'apprendre par soi-même et de développer des compétences.
- Capacité d'adaptation et créativité
- Langues : Anglais (écrit, oral)

Contexte de travail

Le poste sera basé au laboratoire LULI, sur le campus de l'Ecole Polytechnique au sud de Paris, mais le candidat retenu travaillera en étroite collaboration avec le partenaire allemand. Il/Elle bénéficiera d'un environnement fructueux bénéficiant d'interactions et d'échanges au sein des équipes françaises et allemandes. Les expériences seront également entremêlées de sessions de discussion sur les données collectées avec des experts pertinents des communautés de modèles ab-initio et planétaires.

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

Les expérimentations se feront sur différentes installations, comprenant LULI 2000 et XFEL au sein desquels la planification est imposée et fixée par l'installation. Le candidat doit être flexible avec les horaires et les déplacements.