Offre de thèse sur la synthèse et caractérisation automatisées de nouvelles pérovskites hybrides pour la technologie LED (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

La découverte de nouveaux matériaux a traditionnellement reposé sur des méthodes longues et répétitives. Bien que les récentes avancées dans les cycles synthèse-caractérisation-prédiction, grâce à des algorithmes d'optimisation prêts à l'emploi combinés à des plateformes robotisées, aient accéléré le processus, ces approches présentent des limites intrinsèques. En effet, les systèmes chimiques étudiés sont prédéfinis par les scientifiques et contraints à des espaces de faible dimensionnalité, ce qui les rend adaptés à l'optimisation, mais non à des découvertes exceptionnelles. Les méthodes actuelles basées sur les données manquent de capacité à « sortir des sentiers battus » et ne peuvent donc pas accomplir les percées nécessaires à la découverte de nouveaux matériaux exceptionnels.
Le projet ExplorMat cherche à relever ce défi en développant une nouvelle méthodologie pour l'exploration exhaustive de l'espace chimique, avec un accent particulier sur la découverte de nouveaux matériaux pérovskites hybrides pour les LEDs. Sur la base de nos travaux antérieurs combinant synthèse haut débit et machine learning, notre équipe a mis en place une plateforme robotisée associant la synthèse chimique automatisée à des caractérisations optiques automatisées (plateforme financée par le PEPR DIADEM).
Dans ce contexte, l'objectif du doctorant sera de découvrir de nouvelles pérovskites hybrides photoluminescentes pour les LEDs à l'aide de cette plateforme. Dans un premier temps, le vaste système chimique des halogénures métalliques hybrides sera exploré en utilisant différents métaux, halogènes et amines. Les synthèses seront réalisées en solution à l'aide de notre plateforme robotisée, couplée à des algorithmes d'exploration développés par des collaborateurs de l’Université de Strasbourg. Les propriétés optiques seront caractérisées en haut débit à l’aide d’un spectrofluorimètre équipé d’un lecteur de microplaques.
Ces travaux expérimentaux seront menés en étroite collaboration avec des experts en machine learning afin de mettre en œuvre une recherche basée sur l’exploration du système chimique des halogénures métalliques hybrides. Les structures cristallines des matériaux les plus intéressants seront caractérisées par diffraction des rayons X sur monocristal et RMN à l'état solide. L’origine de la luminescence dans ces matériaux (défauts, dopage, exciton auto-piégé) sera étudiée à l’aide de différentes techniques spectroscopiques (PL résolue en temps, Raman, IR, absorption UV-Vis). Enfin, les matériaux photoluminescents les plus efficaces seront sélectionnés et des LEDs seront conçues comme preuve de concept, afin d’illustrer notre approche de découverte autonome de matériaux basée sur l’exploration.
Les candidats doivent être titulaires d’un master en chimie ou en science des matériaux, avec une expérience en synthèse et en caractérisation de matériaux inorganiques/hybrides. Un vif intérêt pour la synthèse de nouveaux matériaux inorganiques et la caractérisation de leurs propriétés optiques est attendu. Une expérience en apprentissage automatique (machine learning) n’est pas obligatoire, mais serait un atout. Par ailleurs, le ou la candidat·e doit faire preuve d’autonomie et posséder de bonnes compétences en communication (bon niveau d’anglais à l’oral comme à l’écrit).

Votre Environnement de Travail

L'Institut des Matériaux de Nantes Jean Rouxel (https://www.cnrs-imn.fr/) rassemble plus de 150 chercheurs et doctorants. À travers la conception et la caractérisation de nouveaux matériaux, la démarche du laboratoire conduit à l'optimisation d'un large éventail de propriétés en vue d'applications, telles que les cellules photovoltaïques, les piles à combustibles, les batteries pour véhicules électriques, les nanotechnologies ou encore les matériaux pour l'optique tels que les LEDs. L'équipe MIOPS, dans laquelle s'effectuera le travail, est spécialisée en synthèse et caractérisation de matériaux inorganiques et hybrides organique-inorganique avec des propriétés optiques, optoélectroniques, ou magnétiques. Le contrat est financé par le PEPR DIADEM.

Contraintes et risques

Des déplacements pour des réunions, conférences et expériences sont également prévus.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération brute mensuelle est de 2300 €

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

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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