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(H/F) Offre de thèse en RMN DNP financée par ERC

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Informations générales

Référence : UMR7273-GIUMOL-014
Lieu de travail : MARSEILLE 13
Date de publication : mercredi 20 mai 2020
Nom du responsable scientifique : Giulia Mollica
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 juillet 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Un contrat doctoral de trois ans financé par le European Research Council (ERC) est disponible au CNRS/Aix-Marseille Université pour le développement de nouvelles méthodes de caractérisation de matériaux fonctionnels via la Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) en phase solide couplée avec la Polarisation Dynamique Nucléaire (DNP). Cette thèse de doctorat sera réalisée dans un environnement international et bénéficiera d'un accès privilégié à des équipements de pointe pour la résonance magnétique nucléaire hyperpolarisée.

Contexte : Afin d'obtenir de nouveaux matériaux fonctionnels pour des applications ciblées, le véritable défi consiste à établir une relation claire entre la structure et les propriétés du matériau. Bien que cristallins, beaucoup de matériaux moléculaires existent sous forme de poudre dans leur état d'application finale, ce qui limite fortement leur analyse structurale. De plus, ces matériaux sont souvent polymorphes, i.e. ils peuvent former des structures cristallines distinctes. Puisque les différents polymorphes d'un composé sont chimiquement identiques mais ont des propriétés macroscopiques différentes, le polymorphisme pourrait constituer une opportunité pour calibrer les propriétés de ces matériaux et concevoir ainsi de nouveaux matériaux. Cependant, le mécanismes réglant la formation d'un cristal, qui influencent le polymorphisme, ne sont toujours pas compris par manque de méthodes d'analyse adéquates.

Description : Les travaux de recherche réalisés dans le cadre de ce contrat de thèse portent sur la conception de nouvelles approches analytiques basées sur la résonance magnétique nucléaire (RMN) couplée à la polarisation dynamique nucléaire (DNP) pour i) accéder à la structure atomique de matériaux moléculaires, et ii) étudier le processus de cristallisation de ces matériaux. Entre chimie et physique, le travail combinera la conception de nouvelles expériences de RMN avec l'utilisation de méthodes de calcul. Pour mener à bien ce projet ambitieux, le candidat bénéficiera d'un cadre scientifique stimulant, ainsi que de l'accès à un équipement MAS DNP de pointe, récemment installé dans notre laboratoire. Plus précisément, le candidat devra:

• développer de nouvelles approches pour l'étude de matériaux moléculaires par RMN hyperpolarisée (RMN DNP)
• utiliser des méthodes ab-initio pour calculer les propriétés de RMN (par exemple, CASTEP)
• effectuer des simulations analytiques (Mathematica, MatLab) ou numériques (SIMPSON) pour faciliter l'interprétation des données expérimentales
• concevoir des nouvelles voies expérimentales pour l'étude du processus de cristallisation

Contexte de travail

Le projet de thèse sera réalisé au sein de l'Institut de Chimie Radicale (ICR UMR7273), unité mixte de recherche entre l'Université d'Aix-Marseille et le CNRS. Situé dans le sud de la France à Marseille, l'ICR est reconnu internationalement comme leader dans le domaine de la Polarisation Dynamique Nucléaire (PDN)-RMN à la fois pour le développement de nouvelles méthodes analytiques pour la caractérisation des solides organiques via la PDN-RMN, et pour l'idéation des agents de polarisation pour PDN les plus performants existants aujourd'hui. Notre laboratoire a également accès à plusieurs centres de calcul ainsi qu'à nombreux instruments pour l'analyse de matériaux (diffraction des rayons X, spectrométrie de masse, IR, analyse élémentaire, etc) ainsi que plusieurs spectromètres RMN pour liquides avec des champs magnétiques compris entre 300 et 600 MHz. Le candidat aura accès à un nouveau spectromètre RMN DNP Bruker pour l'analyse de solides, récemment installé dans le laboratoire, ainsi qu'à un deuxième spectromètre à RMN à l'état solide équipé d'une console et plusieurs sondes pour une vitesse de rotation jusqu'à 60 kHz.

La thèse sera financée par le European Research Council (ERC) via le CNRS pour une période de 3 ans à partir du mois de Juillet 2020, et sera supervisée par le Dr G. Mollica. Dans le cadre de collaborations en cours, le candidat sera en contact avec des chercheurs d'autres groupes européens. Il / elle intègrera l'école doctorale en Sciences Chimiques ED 250 de l'Université Aix-Marseille. Salaire net : ~ 1700 € / mois. Le CNRS est labellisé HR Excellence for Research (HRS4R) et promeut la transparence du processus de recrutement et l'égalité des chances.

Profil du candidat : Le candidat doit avoir une formation en chimie ou en physique. Une expérience préalable en spectroscopie RMN et / ou méthodes de calcul est un avantage. La connaissance des procédures de cristallisation sera également un atout important. Les candidats devront faire preuve de motivation, d'imagination et d'indépendance, avec un intérêt pour la compréhension des aspects fondamentaux de la RMN et du polymorphisme. Il / elle aura d'excellentes compétences en communication en anglais pour diffuser les résultats de ses travaux dans des revues et conférences internationales.

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