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H/F doctorant.e sur les nouveaux procédés de réfrigération à l'état solide : capacité de réfrigération barocalorique des composés à conversion de spin

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

Date Limite Candidature : mercredi 14 août 2024 00:00:00 heure de Paris

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Informations générales

Intitulé de l'offre : H/F doctorant.e sur les nouveaux procédés de réfrigération à l'état solide : capacité de réfrigération barocalorique des composés à conversion de spin
Référence : UMR5026-FREBON0-210
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : PESSAC
Date de publication : mercredi 10 juillet 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Chimie des matériaux, nanomatériaux et procédés

Description du sujet de thèse

Les matériaux à conversion de spin (SCO) basculent entre états électroniques sous l'effet de la température ou de la pression. Avec les importants changements d'entropie associés à une transition abrupte, cette classe de composés semble idéale pour des technologies innovantes de réfrigération à l'état solide développées récemment, barocalorique (pression hydrostatique) ou élastocalorique (déformation anisotrope). Nous avons développé une expertise sur les applications fondamentales de la pression hydrostatique sur les matériaux à conversion de spin et avons récemment conçu une approche fondamentale pour le frittage de matériaux moléculaires mous dans des céramiques de taille centimétrique.
Nous étudions ces matériaux pour concevoir et développer un échangeur de chaleur dans le cadre d'un ambitieux projet d'innovation européen sur des technologies de réfrigération innovantes à basses émissions de gaz à effet de serre. Afin de fournir les données physiques fondamentales nécessaires, ce projet vise à préparer des matériaux adaptés présentant un SCO abrupt avec une hystérèse thermique réduite, à température ambiante (matériaux moléculaires) ou au-dessus (oxydes à base de cobalt). Les poudres synthétisées alimenteront ensuite des processus de frittage afin d'obtenir des céramiques. Les études porteront sur les propriétés cristallographiques, calorimétriques et magnétiques à des températures et pressions variables afin d'extraire leur capacité de réfrigération.

Contexte de travail

Ce contrat s'inscrit dans le cadre du développement à l'ICMCB de la réfrigération barocalorique, une thématique d'envergure financée par CNRS Innovation (projet BAROQUE), l'ANR (projets BREF et MolBaroFrige), et le Conseil Européen de l'Innovation (projet FROSTBIT). L'ICMCB coordonne le consortium FROSTBIT, qui a été sélectionné parmi les 10 consortiums financés dans le cadre du portfolio constitué en réponse à l'appel à Projets EIC Pathfinder Challenge "Clean and Efficient Cooling" (2024-2028, 36 M€). Tous les consortiums collaboreront sur des solutions de réfrigération innovantes alternatives à la technologie traditionnelle de compression de vapeur qui est un gros émetteur de gaz à effet de serre. L'objectif principal des recherches menées à l'ICMCB est d'utiliser la variation significative d'entropie observée dans les composés à Conversion de Spin lorsqu'ils changent d'état électronique sous l'effet d'une contrainte mécanique externe (pression hydrostatique ou déformation anisotrope). L'expertise acquise à l'ICMCB sur ces composés, leur étude sous pression, et dernièrement la possibilité de les fritter en objets à l'échelle macroscopique, est cruciale pour la réalisation du projet FROSBIT. Ce travail vise à préparer de nouveaux matériaux appropriés et à étudier leurs diagrammes de phase en pression et température.
Ce contrat se déroulera sous la direction de Patrick Rosa (Chercheur au CNRS) et de Mathieu Marchivie (Maître de Conférences) au sein de l'équipe Molécules et Matériaux Commutables. L'équipe regroupe des chimistes de synthèse et des physiciens qui travaillent ensemble à l'étude des propriétés des complexes métalliques à l'état solide (e.g., transition de spin, propriétés liées à la chiralité, transport de charge...).
Créé en 1995, l'Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (ICMCB) focalise ses recherches sur la Chimie du Solide, la Science des Matériaux et la Chimie et Procédés: concevoir, préparer, mettre en forme et caractériser les matériaux pour découvrir, maîtriser et optimiser des fonctions spécifiques. L'ICMCB réalise des recherches fondamentales sur des matériaux modèles et/ou susceptibles d'avoir des applications.
L'ICMCB est une UMR composée de 270 agents en moyenne (permanents et non-permanents), avec 3 tutelles, hébergée par le CNRS et en ZRR totale.
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 l'arrivée de l'agent soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

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/la doctorante fera de la synthèse en chimie organique et inorganique, et surtout sera amené(e) à utiliser des appareillages sous pression, dans le cadre des mesures de sécurité du laboratoire. Il/Elle sera amené(e) à présenter régulièrement ses résultats dans le cadre du Consortium FROSTBIT, et à participer éventuellement aux activités de portfolio du programme européen.