RMN du solide des Matériaux H/F

Description du Poste

Résumé du projet scientifique

Le COMP 2024-2028 du CNRS vise à mettre la recherche fondamentale au service des grands défis sociétaux, en particulier dans les domaines de l’énergie, de l’environnement et de la santé. La RMN du solide joue un rôle clé dans ces domaines, notamment pour la caractérisation de matériaux innovants (batteries, électrolytes solides, catalyseurs, matériaux poreux, verres, biocéramiques, ciments, polymères à visée industrielle, matière molle dont gels et coacervats etc.), essentiels à la transition énergétique et à l’industrie durable et décarbonée.

En réponse directe à ces priorités, le premier objectif vise l’amélioration de la résolution et de la sensibilité, en particulier pour les noyaux quadripolaires et/ou large bande peu sensibles (comme 14N, 15N , 17O, 47,49Ti, 67Zn, 43Ca, 195Pt) et pour les matériaux fortement désordonnés ou paramagnétiques. Pour atteindre cet objectif, il sera essentiel de combiner les progrès réalisés dans les hauts champs magnétiques, le développement de nouvelles sondes de mesure, ainsi que leur couplage avec des méthodes de polarisation. Par ailleurs, la conception de protocoles adaptés à ces systèmes constitue un défi scientifique et technologique majeur.

Entre autres, l’intégration de la RMN operando et in situ, qui nécessite des instruments capables de fonctionner et de suivre les transformations structurales dans des conditions réelles extrêmes (haute température, haute pression interne, atmosphère réactive, irradiation …) et/ou en fonction du temps de réaction, tout en maintenant une haute résolution et une haute sensibilité, doit être renforcée pour répondre directement à ces priorités. Cela implique des avancées tant au niveau des équipements que des protocoles expérimentaux.

La RMN est également un outil majeur pour l’étude de la dynamique locale multi-échelles dans les matériaux (polymères et autres), en lien avec leurs propriétés mécaniques. La RMN du solide est de plus en plus combinée avec d’autres techniques (diffraction des rayons X, RPE, modélisation DFT et Dynamique, microscopie électronique, neutrons, traitements du signal permettant l’optimisation du temps d’acquisition et la réduction des artéfacts) pour une caractérisation multi-échelle des matériaux.

Par ailleurs, ce poste permettra d’élargir l’accès aux plateformes de RMN à très hauts champs et aux méthodes avancées, avec des retombées tant pour la communauté académique que pour les partenaires industriels, en stimulant et favorisant ainsi l’innovation. Ce volet multi-technologies/interdisciplinarité est un enjeu transversal majeur à renforcer.

Résumé du projet d'enseignement

La thématique de recherche de cette chaire CNRS pourra être déclinée dans les différentes universités ciblées sur le territoire en fonction du lieu de recrutement. Le ou la lauréat·e pourrait en particulier contribuer à l’enseignement en caractérisation des matériaux par des outils analytiques avancés dont notamment la RMN solide, au niveau de la licence ou du master, en formation initiale, en alternance ou en école d’ingénieur.

Unités d'accueil potentiels

• INC - CNRS Chimie
• CRMN - Centre de RMN à Très Hauts Champs de Lyon
• LCMCP - Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris
• UCCS - Unité de Catalyse et de Chimie du Solide
• CEMHTI - Conditions Extrêmes et Matériaux : Haute température et Irradiation

Votre Profil

Profil Recherché

Titulaire d’un doctorat ou diplôme équivalent ou justifiant de titres et travaux scientifiques jugés équivalents par l’instance compétente de l’établissement. Il n’y a aucune condition d’âge ou de nationalité pour candidater. Tous les emplois CNRS sont accessibles aux personnes en situation de handicap en bénéficiant d’aménagement d’épreuves rendus nécessaires par la nature du handicap

Votre Environnement de Travail

Stratégie du laboratoire d'accueil

Les quatre laboratoires ciblés ont des équipes reconnues dans le domaine de la RMN du solide. Pour chacun d'entre eux, renforcer sa contribution à la thématique portée par ce projet consolidera les effectifs sur cette thématique à ce jour limités et la visibilité de la France au plan (inter)national dans ce domaine.

Stratégie d'établissement

La Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) du solide est aujourd’hui une technique incontournable pour la caractérisation fine des matériaux. Les recherches actuelles s’articulent autour de plusieurs axes majeurs : amélioration des méthodes analytiques, étude des matériaux en conditions extrêmes, développement de matériaux innovants pour l’énergie, la santé et l’environnement, et des nanomatériaux, ainsi que l’intégration de la RMN avec d’autres techniques de caractérisation et inversement.

Les avancées récentes incluent le développement de spectromètres à très hauts champs (jusqu’à 1,2 GHz), de sondes à très haute vitesse de rotation (au-delà de 100 kHz) et d’équipements d’hyperpolarisation. Tout cela permet aujourd’hui d’étudier des noyaux difficiles (proton, noyaux quadripolaires, …), des centres paramagnétiques et des surfaces/interfaces fonctionnelles avec une résolution et une sensibilité accrue. Des logiciels dédiés notamment à la simulation des spectres et au calcul des déplacements chimiques ont également été mis au point, facilitant l’analyse des données et leur exploitation en données structurales et dynamiques. Par ailleurs, la RMN operando et in situ se développe pour suivre en temps réel la formation et les transformations structurales des matériaux, notamment dans des environnements complexes comme les réacteurs catalytiques ou les batteries.

Un volet important concerne l’étude des matériaux pour des applications sociétales majeures : le stockage et la conversion d’énergie, la catalyse, la dépollution, les biomatériaux, et les matériaux pour l’électronique, l’aéronautique, le spatial, la construction. Les recherches portent notamment sur les oxydes hybrides organiques-inorganiques, les verres d’oxyde, les céramiques, les ciments, les matériaux poreux multiéchelles (zéolithes, MOF), les pérovskites hybrides, les électrodes et les électrolytes solides. La RMN permet de sonder l’environnement local des atomes, les défauts structuraux, les comportements des atomes aux interfaces et les dynamiques atomiques, offrant ainsi des informations cruciales pour l’optimisation des propriétés des matériaux.

La RMN du solide des matériaux est un domaine dynamique, porteur de nombreuses avancées méthodologiques et technologiques. Les défis à relever en termes de résolution, de sensibilité, de RMN operando, de multi-technologies, sont autant d’opportunités pour repousser les limites de la connaissance et développer des matériaux toujours plus performants, recyclables et durables. Ces objectifs sont en parfaite adéquation avec les priorités du COMP 2024-2028 du CNRS, et s’inscrivent pleinement dans ses grands domaines, notamment les matériaux du futur et l’instrumentation sans limite, pour lesquels l’apport d’experts en RMN des matériaux est recherché.

Stratégie Internationale

La communauté scientifique française des matériaux est très active. Elle a développé une expertise au meilleur niveau dans l’élaboration de matériaux industriels. En RMN du solide, la demande est aujourd’hui supérieure à la capacité des différents sites, et le nombre d’opportunités d’application de la RMN à des problématiques « matériaux » ne cesse de croitre. Les 4 sites sélectionnés ont développé des équipements d’exception intégrés à des plateformes d’envergure ainsi que des savoir-faire reconnus sur le plan international et jouissent d’une visibilité et d’une attractivité fortes. Le développement et l’intégration de nouvelles méthodologies et technologies de RMN du solide pour la caractérisation des nouveaux matériaux doit être renforcée afin d’optimiser leur conception et in fine leurs propriétés, pour conduire à des matériaux du futur plus performants et durables.

Ce projet devrait permettre de favoriser la mise en réseau et de fédérer une communauté nationale à l’intersection de la chimie, la physique et l’ingénierie. Renforcer cette thématique d’intérêt national et européen devrait faciliter à courte échéance la constitution de réseaux européens.

Concentrer les forces et accroître les compétences dans le thème de ce projet passe par une formation adaptée dans les universités, et par le recrutement de scientifiques de talent déjà formés et rompus à cet exercice.

Rémunération et avantages

Rémunération

Rémunération brute annuelle de 54600 Euros à 57800 Euros selon l’expérience professionnelle

Financement total

200k€

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€

Politique de recherche

Science ouverte

Le CNRS développe une politique forte en faveur de la science ouverte. La science ouverte consiste à rendre « accessibles autant que possible et fermés autant que nécessaire » les résultats de la recherche. À ce titre, le CNRS vise à ce que 100 % des textes des publications issues des travaux de ses unités soient rendues accessibles à tous, notamment grâce au dépôt dans HAL. Les données produites doivent aussi être rendues disponibles et réutilisables, sauf restriction particulière. Par ailleurs, les principes directeurs de l’évaluation individuelle sont revus en conformité avec la déclaration DORA, plus qualitatifs et tenant compte de toutes les facettes du métier de chercheur.

Science et société

La relation science-société est désormais reconnue comme une dimension à part entière de l'activité scientifique. Le projet développera cette dimension en synergie avec tous les partenaires. Les travaux de recherche qui en seront issus contribueront à éclairer la décision publique. Des initiatives de sciences participatives pourront être initiées avec des acteurs de l’écosystème socio-économique et culturel du projet.

Diffusion scientifique

La diffusion des résultats passera par des avancées scientifiques de niveau mondial, qui peuvent se caractériser par des productions de tout type : publications, logiciels, brevets, livres… Par ailleurs, le projet mettra en œuvre une communication vers des cibles diverses telles que communautés scientifiques, médias, décideurs, grand public, scolaires, etc., avec un calendrier adapté. Des outils spécifiques pourront être développés comme des sites web, des newsletters ou encore des rencontres, colloques internationaux, écoles d’été et conférences

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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