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Thèse de doctorat (H/F) en chimie physique, spécialité chimie théorique : Modélisation et simulation de spectres vibrationnels de chlorophylles dans leur état fondamental et excité. H/F

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

Date Limite Candidature : lundi 4 juillet 2022

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Informations générales

Référence : UMR5254-SOPPUY-046
Lieu de travail : PAU
Date de publication : lundi 13 juin 2022
Nom du responsable scientifique : Philippe CARBONNIERE / Aurélien DE LALANDE
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 15 septembre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

L'énergie solaire est une énergie renouvelable et abondante qui peut être considérée comme l'une des énergies du futur la plus prometteuse. La nature, au cours de l'évolution a modelé un système très efficace pour utiliser cette énergie : la photosynthèse. Cette réaction met en jeu différents systèmes réactionnels dans un enchaînement de réactions élémentaires dont le mécanisme initial impliquant une séparation de charges est insuffisamment compris, surtout pourquoi le rendement quantique de cette étape avoisine l'unité.
La Chlorophylle et ses dimères interviennent dans plusieurs étapes de cette réaction. Pour comprendre leurs rôles, il est important de bien connaitre leurs structures vibrationnelles et vibroniques. Le but de notre travail est de simuler par les outils de la chimie quantique les spectres vibrationnels de ces espèces.
La ligne directrice de ce travail consiste à attribuer et décrire les modes vibrationnels impliqués dans les signatures vibrationnelles observées expérimentalement dans le cadre de ce projet. Dans cette perspective, le travail consiste donc également à reproduire avec précision les spectres vibrationnels, en position comme en intensité, de molécules cibles dans leur état fondamental comme dans leurs états excités. Ainsi le candidat sera amené à réaliser des calculs vibrationnels par des méthodes indépendantes du temps (méthodes dites statiques) et des méthodes dépendantes du temps (méthodes dites dynamiques par analyse de trajectoire de dynamique moléculaire) dans les états électroniques impliqués. Pour ces dernières le candidat sera également amené à participer activement à l'implémentation de cette approche bien connue dans le package deMon2k.

Profil recherché : Un diplôme de master 2 de chimie physique ou équivalent. Une première expérience en calculs de chimie quantique et utilisation d'outils de visualisation moléculaire, en réalisation et exécution de scripts, en pratique de Linux/Unix. Une expérience de programmation scientifique, ou de goût pour la programmation scientifique est un plus appréciable.
Compétences acquises au cours du doctorat : Une connaissance des mécanismes quantiques qui s'opérèrent dans les chlorophylles et qui président à la production d'énergie par voie de photosynthèse. Une expertise dans l'utilisation des outils de calculs quantiques pour la localisation des états excités. Une expertise dans le traitement vibrationnel anharmonique. Une expertise dans la programmation scientifique dans un logiciel commercial de chimie quantique. Un apprentissage dans l'organisation du travail pour mener à son terme un projet de recherche, c'est à dire l'élaboration de méthodes, d'outils, de résultats tangibles, à partir d'une perception. Une expérience dans le travail collaboratif de structures de recherche aux expertises distinctes. Une expérience solide dans la communication orale et écrite de résultats en français et en anglais.


Nom des responsables scientifiques : Aurélien de Lalande (ICP, Saclay) : aurelien.de-la-lande@universite-paris-saclay.fr, Philippe Carbonnière (IPREM, Pau) : philippe.carbonniere@univ-pau.fr

Contexte de travail

Ce travail s'inscrit dans le projet ANR ELECTROPHYLLE (ANR-21-CE50-0028) qui rassemble les compétences provenant de 4 instituts : l'institut des Sciences Moléculaires d'Orsay (ISMO, UMR 8214, Paris-Saclay), l'institut des Sciences du vivant Frédéric JOLIOT (JOLIOT, CEA, Paris, Saclay), l'institut de Chimie Physique (ICP, UMR 8000, Paris, Saclay), l'institut des Sciences Analytiques et de Physico-chimie pour l'environnement et les matériaux (IPREM, UMR 5254, Pau).

Contraintes et risques

Lieu de travail : Multisite : Première partie de la thèse site de l'ICP (Institut de Chimie Physique, Université de Paris Saclay). Seconde partie de la thèse site de l'IPREM (Institut des Sciences Analytiques et de Physico-chimie pour l'environnement et les matériaux, Université de Pau et des Pays de l'Adour).

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