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: (H/F) Offre de thèse “Caractérisation avancée de couches minces et interfaces fonctionnelles”

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

Date Limite Candidature : lundi 27 juin 2022

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Informations générales

Référence : UMR5628-ANNDUC-004
Lieu de travail : GRENOBLE
Date de publication : mardi 17 mai 2022
Nom du responsable scientifique : Monica BURRIEL (CNRS) et Stephen SKINNER (Imperial College)
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Dans le cadre du projet collaboratif « Adfun » entre l'« Imperial College » et le CNRS, le but principal de la thèse consistera à développer des couches minces électrolytes/électrodes de haute performance à (relativement) basse température (<500°C), à travers l'ingénierie des matériaux et la compréhension des procédés électrochimiques, qui seront assurés grâce à des caractérisations avancées.

Compétences Requises

- Master (ou équivalent) en physique, chimie, génie chimique ou science des matériaux, de préférence avec un stage lié aux couches minces
- Connaissances en science des matériaux, en particulier en ionique du solide et en électrochimie
- Apprentissage rapide, attitude pratique et flexible
- Haut degré de responsabilité et d'indépendance, tout en collaborant avec votre équipe et vos collègues de laboratoire, ainsi qu'avec d'autres membres du personnel de laboratoire.
- Bonnes compétences en gestion, bonnes capacités de présentation, excellent niveau d'anglais écrit et oral (parmi les anglophones non natifs, score TOEFL équivalent de 100 ou plus).
- Être quelqu'un capable et aimant résoudre des problèmes et pousser vos recherches pour obtenir des résultats

Compétences Souhaitées

- Expérience dans les techniques de dépôt de couches minces (CVD, MOCVD, ALD, SALD, MBE)
- Expérience dans le traitement, le développement et la caractérisation de couches minces via des techniques telles que XPS, XRR, XRD, TEM, SEM, SIMS, AFM, ellipsométrie, caractérisation électrique et électrochimique
- Compétences en programmation (labview/python/matlab/etc)
- Expérience dans la construction et/ou la mise en place d'équipements de laboratoire ou de systèmes simples

Contexte de travail

La thèse débutera en octobre 2022 dans du projet collaboratif « Adfun » entre l'« Imperial College » et le CNRS, elle sera dirigée par le Dr Burriel (laboratoire LMGP, Grenoble) et co-dirigée par le Prof. Skinner (Imperial College London). Le doctorant sera basé au LMGP et passera 2 mois par an à l'Imperial College de Londres pour effectuer des mesures de caractérisation avancées.

Le laboratoire des Matériaux et du Génie Physique (LMGP) est une unité de recherche mixte du CNRS et de Grenoble INP.
Il est composé de 3 équipes de recherches :
- IMBM (Interaction entre les Matériaux et la Matière Biologiques),
- FunSurf (Couches Minces Fonctionnelles et nano-Ingénierie de Surfaces),
- NanoMat (Nanomatériaux et Hétérostructure avancée)
Le laboratoire est composé d'une centaine de personnes dont 40 permanents et environ 60 non-permanents (doctorants, post-doctorants, chercheurs invités, étudiants stagiaires de master…).

Au sein du LMGP, le candidat travaillera au sein de l'équipe NanoMat, et plus précisément dans le groupe Nanoionics, dirigé par le Dr Burriel. Situé au cœur d'un environnement scientifique exceptionnel, le LMGP offre au candidat un lieu de travail enrichissant.
Site Internet du LMGP : http://www.lmgp.grenoble-inp.fr/

Offre dans le cadre du projet INTERNATIONALE 2022

Activités de recherche :
Dans le cadre de ce projet passionnant, le doctorant va :
- étudier des couches minces d'oxydes pour les dispositifs à cellule à oxyde solide (SOC) à basse température telles que les piles à combustible à oxyde solide et les électrolyseurs,
Il/elle devra principalement :
- développer l'ajustement des propriétés structurelles et fonctionnelles des matériaux à l'aide de techniques de dépôts par voie chimique (CVD et SALD)
- développer des techniques avancées de caractérisation fonctionnelle
- comprendre et optimiser les propriétés des couches minces, ce qui est obligatoire pour relier les paramètres structuraux, microstructuraux et chimiques de l'oxyde aux performances électrochimiques
-utiliser régulièrement la diffraction des rayons X, la microscopie à force atomique, la microscopie électronique (SEM, TEM) et la spectroscopie Raman in situ
-combiner ces résultats avec des mesures électrochimiques
Pour cela le doctorant aura principalement en charge :
• Dépôt, caractérisation et réglage des matériaux d'électrolyte et d'électrode
• Intégration d'électrolytes et d'électrodes à couches minces (10-100 nm) dans des empilements techniques pour des performances améliorées
• Développement et mise en œuvre de techniques avancées de caractérisation in situ et operando pour la nanoionique

Pour mener à bien ces activités, le doctorant bénéficiera de la qualité et de l'impact des groupes de recherche de Skinner et Burriel et de leur vaste expertise en échange de surface d'oxygène, en transport ionique et électronique, ainsi qu'en techniques avancées d'analyse structurale. Le doctorant bénéficiera de l'équipement et de l'expertise dont dispose le LMGP en dépôt de couches minces par les techniques de dépôt chimique, en relaxation de conductivité électrique et en spectroscopie Raman in situ, qui sera complété par celui d'Imperial en analyse de surface (XPS, LEIS et SIMS) et dans la caractérisation des processus de transport (marquage isotopique, analyse du profil de diffusion).

Contraintes et risques

Risques chimiques

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