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CDD Doctorant IN2P3 (H/F)

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

Date Limite Candidature : lundi 29 juillet 2024 23:59:00 heure de Paris

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Informations générales

Intitulé de l'offre : CDD Doctorant IN2P3 (H/F)
Référence : UMR5822-FLOJAC-078
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : VILLEURBANNE
Date de publication : lundi 8 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 : 2135,00 € brut mensuel
Section(s) CN : Interactions, particules, noyaux du laboratoire au cosmos

Description du sujet de thèse

Le groupe MANOIR travaille conjointement sur trois expériences internationales : TESSERACT – visant à détecter la matière noire légère – CUPID – visant à observer la double désintégration beta sans neutrino – et Ricochet – pour l’étude de la physique des neutrinos à basse énergie. Plus particulièrement, l’expérience Ricochet vise à mesurer avec précision et à basse énergie le processus de diffusion élastique cohérente neutrino-noyau (CENNS) dans le but d’explorer de nombreux scénarios de physique au-delà du Modèle Standard. Ces derniers incluent par exemple l’existence de nouveaux médiateurs lourds ou encore d’interactions non-standards dans le secteur des neutrinos.
L’expérience Ricochet a été installée à l’ILL, dans la casemate H7 à 8.8 m du cœur du réacteur nucléaire de recherche, entre novembre 2023 et février 2024. Depuis fin-février 2024, l’expérience Ricochet a entamé sa phase de commissionning à l’ILL et a pu bénéficier de prises de données pendant 2 cycles réacteur ON, avec 3 détecteurs cryogéniques en germanium de 38 g, lui permettant ainsi d’obtenir des premières estimations de sa sensibilité au processus CENNS. Afin de parvenir à une mesure de précision de ce même processus après 7 cycles de réacteur ON et OFF, soit à l’horizon 2027, l’expérience Ricochet va augmenter le nombre de bolomètres en opération dans le cryostat Ricochet d’ici avril 2025 en y intégrant le CryoCube complet. Ce dernier correspond à une matrice de 18 détecteurs cryogéniques en Ge de 38 g, conçus pour atteindre des résolutions en énergie chaleur et ionisation de 20 eV et 20 eVee, respectivement. Une fois la phase scientifique de Ricochet démarrée, un effort considérable en analyse de données, auquel le doctorant ou la doctorante prendra part, sera mis en place afin de parvenir à mesurer avec la plus haute précision possible le processus CENNS.
Afin d’augmenter sa sensibilité à des possibles signaux de nouvelle physique, l’expérience Ricochet étudie également la possibilité d’ajouter des cristaux en silicium, en plus des détecteurs en germanium. Afin de réaliser cette étude de nouveaux bolomètres de 17 g en Si, le doctorant ou la doctorante bénéficiera du soutien du plateau technique cryogénique CryoRED à l’IP2I. Ce dernier sera doté d’ici début 2025 de deux cryostats à dilution, avec des blindages de 2 et 10 tonnes respectivement, permettant ainsi de travailler dans d’excellentes conditions. Ce même plateau technique possède également une salle blanche dédiée au montage et à l’intégration de détecteur, une infrastructure informatique de pointe permettant un excellent suivi des données et de leur analyse, et un soutien important des services techniques associés. A noter que l’étude de bolomètres en Si servira également à l’expérience TESSERACT pour la recherche de matière noire légère.
Au cours de sa thèse, le doctorant ou la doctorante sera donc amené.e à contribuer de manière très significative à l’analyse de données de l’expérience Ricochet à l’ILL, mais aussi à réaliser des interventions sur site, notamment lors du déploiement du CryoCube complet à l’ILL d’ici avril 2025. En parallèle de ces travaux, le doctorant ou la doctorante sera amené.e à initier la R&D visant à étudier et caractériser les nouveaux bolomètres en Si, dans le contexte de la mesure de précision du processus CENNS avec Ricochet mais aussi dans celui de la recherche de matière noire légère avec TESSERACT.

Activités
- Intégration et caractérisation du CryoCube dans l’expérience Ricochet à l’ILL.
- Analyse de données de l’expérience Ricochet à l’ILL.
- Validation des performances de sous-modules « miniCryoCube », et R&D sur bolomètres en Si sur les cryostats à dilution du plateau CryoRED.
- Encadrement d’étudiants sur l’ensemble des activités de recherche définies ci-dessus.

Compétences recherchées
- Bonne connaissance de la physique des astroparticules, des méthodes de détection et des détecteurs cryogéniques.
- Bonne connaissance des méthodes associées à la physique expérimentale (détection, acquisition de données) et à l'analyse de données. Bon niveau en programmation recommandé.
- Bonne expérience en communication scientifique (anglais et français) et à la rédaction d’articles scientifiques.
- Travail d’équipe, esprit scientifique, autonomie

Contexte de travail

L’IP2I est une UMR CNRS/IN2P3 et Université Claude Bernard Lyon 1, composée d’environ 225 personnes dont près de 160 permanents, sur le campus de la Doua à Villeurbanne (69). Elle est organisée sous forme d’axes thématiques de recherche : la physique des quarks et des leptons, l’astroparticule, la physique nucléaire et hadronique, la théorie, les sciences des radiations, divisées en 14 groupes de recherche et 9 services techniques et administratifs. L’IP2I est impliqué dans de grandes collaborations de recherche au travers de ces thématiques et en particulier au CERN, au GANIL, ou sur des sites internationaux.
Le doctorant ou la doctorante intégrera l’équipe MANOIR de l’IP2I, constituée de 2 professeurs des universités, d’un maitre de conférences et de 2 chercheurs CNRS. L’équipe travaille conjointement sur trois projets : TESSERACT, CUPID, et Ricochet. Les travaux du doctorant ou de la doctorante seront réalisées dans le cadre de l’ERC-CENNS, associée à l’expérience Ricochet. Ces travaux s’orienteront principalement sur de l’analyse de données visant à effectuer une mesure de haute précision et à basse énergie de processus de diffusion élastique cohérente des neutrinos, et à tester des extensions du modèle standard de la physique des particules. L’intégration du CryoCube dans Ricochet à l’ILL est également au programme, ainsi que le développement de détecteurs cryogéniques en Si.
Le doctorant ou la doctorante recruté.e sera amené.e à travailler au sein du plateau technique cryogénique CryoRED ainsi qu’avec les membres des différents services techniques de l’IP2I (mécanique, électronique, informatique et instrumentation) associés au projet.
Pour l’ensemble de ces travaux, le doctorant ou la doctorante sera accompagné.e localement par l’ensemble de l’équipe MANOIR, sous la responsabilité de Corinne AUGIER, et des services techniques associés au projet. Enfin, plus globalement, ces travaux s’inscriront dans le contexte international de Ricochet qui est une collaboration France-USA-Russie-Canada comptant environ 60 chercheurs, ingénieurs et techniciens.

Contraintes et risques

Le doctorant ou la doctorante partira en mission en France et à l’étranger dans le cadre des opérations de Ricochet à l’ILL, de réunions de collaboration avec les partenaires internationaux, et pour présenter nos travaux de recherche en conférence internationales. Aucun risque n’est à prévoir.