Thèse/Doctorat: Dynamique polaronique de photo-électrocatalyseurs sous excitation chimique et photonique sondée par spectroscopies à différentes échelles temporelles (H/F)
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- CDD Doctorant
- 36 mois
- BAC+5
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Cette offre est ouverte aux personnes disposant d’un titre leur reconnaissant la qualité de travailleur handicapé ou travailleuse handicapée.
L'offre en un coup d'oeil
L'unité
Institut de Recherches sur la Catalyse et l'Environnement de Lyon
Type de Contrat
CDD Doctorant
Temps de Travail
Complet
Lieu de Travail
69626 VILLEURBANNE
Durée du contrat
36 mois
Date d'Embauche
02/11/2026
Rémuneration
La rémunération est de 2 300 € brut mensuel
Postuler Date limite de candidature : lundi 27 juillet 2026 23:59
Description du Poste
Sujet De Thèse
Financé par la Mission pour les initiatives transverses et interdisciplinaires (MITI) du CNRS, ce projet de thèse vise à caractériser quantitativement les porteurs photo-excités dans les photoélectrocatalyseurs de TiO₂ et SrTiO₃, en déterminant leur mobilité polaronique, leur degré de localisation et la durée de vie des états Ti³⁺ intra-gap. Dans ces oxydes, les charges se piègent ou se recombinent avant d'atteindre les sites réactifs, ce qui limite directement l'efficacité photocatalytique. L'enjeu est de distinguer, via la signature Ti³⁺, un polaron mobile d'états piégés constituant des canaux de perte irréversible, et d'identifier les conditions operando qui préservent suffisamment cette mobilité pour permettre une photochimie de surface efficace. L'étude comparative TiO₂ (rutile/anatase) vs SrTiO₃ permet enfin de généraliser les conclusions au-delà d'un seul matériau.
Le projet repose sur des campagnes coordonnées combinant synthèse et spectroscopie multi-échelle. Les matériaux, synthétisés à l'IRCELYON avec contrôle indépendant de la phase, du dopage et des défauts, y seront caractérisés par XPS/UPS en mode statique et sous excitation photonique afin d'établir l'état électronique de référence des surfaces et de suivre son évolution. La spectroscopie THz donnera ensuite accès à la conductivité et à la mobilité des polarons photo-induits. Ces résultats serviront de référence pour les campagnes sur grands instruments : la photoémission résolue en temps (tr-PES) à l'European XFEL (interface solide-liquide) et la diffusion inélastique résonante de rayons X (RIXS) en conditions operando au seuil K du Ti sur la ligne GALAXIES du synchrotron SOLEIL. Les performances photocatalytiques et photoélectrochimiques mesurées sur les mêmes séries de matériaux ancreront directement les observables spectroscopiques aux résultats catalytiques, aboutissant à une méthodologie unifiée qui transforme le signal Ti³⁺ d'une empreinte qualitative en un indicateur quantitatif de mobilité et de durée de vie des porteurs, applicable sous vide, en conditions operando et à l'interface solide-liquide.
Votre Environnement de Travail
Le doctorant sera principalement basé à l'IRCELYON (UMR 5256, CNRS / Université Claude Bernard Lyon 1, Villeurbanne), laboratoire d'inscription de la thèse. Il y mènera les activités de synthèse des matériaux, leur caractérisation physicochimique (UV/XPS, THz) ainsi que l'étude de leurs propriétés photocatalytiques et photoélectrochimiques. La thèse sera réalisée sous la direction de Luis Cardenas (IRCELYON, IRL CNRS-EuXFEL) avec le co-encadrement de Mathieu Prévot (IRCELYON) et d'Iyas Ismail (LCPMR).
Le projet comprendra également plusieurs campagnes expérimentales sur des infrastructures de recherche internationales. Des expériences tr-PES seront réalisées à l’European XFEL, tandis que des expériences RIXS seront menées au synchrotron SOLEIL. Le groupe LCPMR bénéficie d’un accès in-house au synchrotron SOLEIL, garantissant un accès régulier aux campagnes RIXS. Le doctorant participera activement à la préparation, à la réalisation et à l’analyse des expériences sur les grands instruments.
Cette thèse offrira au doctorant une formation pluridisciplinaire couvrant la synthèse et la caractérisation de matériaux fonctionnels, les spectroscopies électroniques et optiques avancées, ainsi que la préparation et la conduite d'expériences sur grands instruments. Le doctorant développera également des compétences en traitement et analyse de grands volumes de données issus des expériences XFEL, en analyse de données multimodales et en interprétation des processus électroniques ultrarapides. Les résultats obtenus feront l'objet de publications dans des revues internationales et seront présentés lors de conférences scientifiques. Le doctorant évoluera ainsi dans un environnement de recherche international et multidisciplinaire.
Contraintes et risques
Le doctorant devra être disponible pour se déplacer vers différents grands instruments.
Rémunération et avantages
Rémunération
La rémunération est de 2 300 € brut mensuel
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€
À propos de l’offre
| Référence de l’offre | UMR5256-LUICAR-003 |
|---|---|
| Section(s) CN / Domaine de recherche | Chimie physique, théorique et analytique |
| Expérience souhaitée | 1 à 4 années |
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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