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Post-doc H/F en chimie théorique, Université Paris Saclay

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

Date Limite Candidature : jeudi 4 novembre 2021

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Informations générales

Référence : UMR8000-CARCLA-002
Lieu de travail : ORSAY
Date de publication : jeudi 14 octobre 2021
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 janvier 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : entre 2700 et 3800 € bruts mensuels selon expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : 1 à 4 années

Missions

Les ions métalliques de terres rares sont des éléments stratégiques pour la décarbonisation de l'énergie. Les éoliennes et les moteurs électriques hybrides sont des technologies qui les intègrent, principalement en raison de leurs propriétés magnétiques performantes. Les questions importantes pour l'industrie des aimants sont de savoir comment miniaturiser les aimants et comment rationaliser leur utilisation. Il est donc indispensable d'avoir une bonne compréhension de leur chimie pour aider à résoudre ces problèmes : l'étude de leur physico-chimie permet de rationaliser leurs propriétés magnétiques, alors qu'une bonne connaissance de leur dynamique en solution avec différents environnements (ligands et solvants) aide à concevoir une méthode adaptée pour leur recyclage.
Le projet ANR RelaxMax propose une méthodologie complète en chimie organométallique pour relever ces grands défis dans la conception spécifique d'aimants mono-moléculaires performants à haute température de blocage. Ainsi, nous utilisons des grands ligands tels que le ligand monoanionique cyclononatetraenyle (Cnt) et le ligand dianionique cyclooctatetraenyle (Cot). Le ligand Cnt est connu pour être capable de subir des changements d'hapticité en fonction de diverses conditions et contraintes. L'étude de la dynamique du ligand Cnt sera rationalisée par une synergie entre les études expérimentales et théoriques. La conception spécifique de ces composés de lanthanide avec différentes géométries en fonction de la nature du centre métallique permettra d'améliorer leurs propriétés magnétiques et en particulier leurs propriétés de relaxation magnétique.
Le chercheur post-doctorant effectuera des calculs DFT sur des complexes de lanthanides divalents et trivalents qui seront synthétisés et caractérisés expérimentalement par l'équipe du Dr Grégory Nocton à l'Institut Polytechnique de Paris. Les études précédentes nous permettent de déterminer le niveau de théorie qui devrait être approprié pour reproduire les diverses propriétés structurales, énergétiques et thermodynamiques des complexes de lanthanides. Des analyses de structure électronique et de liaison métal-ligand seront également réalisées au niveau DFT. Des simulations de dynamique moléculaire de premiers principes seront effectuées pour comprendre le changement d'hapticité et la dynamique du ligand en solution. La structure des complexes trivalents sera étudiée en détail pour comprendre l'hapticité en fonction de la nature du lanthanide et de sa taille. Les simulations permettront de rationaliser les modes de coordination possibles. Le rôle des molécules de solvant coordonnées sera également étudié pour comprendre la compétition ligand/solvant.

Activités

- Calculs DFT statiques, analyse de structure électronique
- Simulations de dynamique moléculaire premiers principes
- Calculs de propriétés physico-chimiques
- Interaction théorie/expérience
- Communication, rédaction d'articles

Compétences

- Doctorat en chimie-physique, en chimie ou dans un domaine connexe.
- Solide bagage théorique en chimie quantique, dynamique moléculaire ab initio et chimie physique.
- Compétences en rédaction scientifique.

Contexte de travail

Ce contrat est financé par l'ANR et le travail se déroulera au sein du projet collaboratif RelaxMax en étroite interaction avec l'équipe de l'Institut Polytechnique de Paris qui réalise la synthèse et la caractérisation des complexes.
La personne recrutée sera intégrée au groupe de recherche ThéoSim de l'Institut de Chimie Physique et bénéficiera de l'accès aux moyens de calculs locaux et nationaux. Il/elle aura l'opportunité de participer à des conférences pour présenter ses travaux.

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