Doctorant.e H/F en physique des matériaux

Description du Poste

Sujet De Thèse

Préparation et modélisation numérique de la mise en organisation d’hétérostructures antimicrobiennes à base d’oxydes de graphène

Les oxydes de graphène (OG) constituent des objets colloïdaux de basse dimensionnalité qui ont montré un vif intérêt auprès des communautés scientifiques et industrielles au regard de leurs propriétés mécaniques et électriques singulières. L’introduction d’oxygène au sein de la structure graphitique, après attaque acide et oxydation d’un précurseur de graphite, permet de moduler les propriétés électriques des OG tout en rendant les nanofeuillets dispersables en milieu aqueux qui peuvent s’auto-assembler suivant la taille latérale des feuillets carbonés et leur fraction volumique en des phases lyotropes de type cristal liquide (CL). La mise en place de ces phases lyotropes CL (nématique ou lamellaire) s’appuie sur des effets entropiques, dits de volume exclus relativement bien compris pour des espèces mono-colloïdale mais reste encore assez difficile à appréhender pour des ensembles bi-colloïdaux, où des effets antagonistes peuvent subvenir. En plus de soulever des questions fondamentales en physique de la matière molle et notamment leur impact sur l’organisation d’autres phases colloïdales organiques ou inorganiques, les oxydes de graphène et leurs phases autoassemblées montrent des intérêts en science des matériaux pour concevoir des matériaux composites où les nanofeuillets jouent le rôle de système gabarit pour organiser des nanoparticules fonctionnelles de différentes morphologies. En effet, les oxydes de graphène ont pu être ainsi utilisés avec un certain succès comme support pour être associés à d’autres colloïdes à des clusters métalliques à base de Mo6 pour la préparation de nanocomposites antimicrobiens.


Ce projet de thèse vise à tirer profit des organisations singulières formées par des particules inorganiques de basse dimensionnalité comme des oxydes de graphène (OG) et des effets de volume exclus associés pour comprendre leur impact sur la mise en organisation d’autres espèces colloïdales organiques et inorganiques, notamment des espèces photosensibilisatrices en vue de préparer des matériaux hybrides hétérostructurés à propriétés antimicrobiennes. Ce projet de thèse interdisciplinaire entre les instituts de Physique et de Chimie s’inscrit dans une collaboration étroite et complémentaire entre l’ICMN (UMR 7374), des chercheurs du NIMS (notamment Dr. Renzhi Ma, responsable scientifique du groupe Nanomatériaux fonctionnels), et le LINK (IRL 3629, Fabien Grasset, directeur de cette unité internationale de recherche), unité internationale de recherche franco-japonaise implantée au NIMS à Tsukuba, initiée dans le cadre d’un projet international (Projet EIG CONCERT Japan, PHOTOMOS-H2O) et de leurs expertises respectives. En s’appuyant sur la synthèse d’OG de différentes tailles (200 nm, 1 um & 10 um), que l’ICMN maîtrise, et la compréhension expérimentale et numérique de leurs organisation structurales, différentes organisations hiérarchiques composites associant des nanostructures de composés photosensibilisateurs (clusters Mo6 ou autres composés organiques) ou autres colloïdes inorganiques fonctionnels (oxide de zinc) dont le LINK a une certaine expertise, seront étudiées expérimentalement par diffusion des rayons X aux petits angles (avec l’installation d’un appareil SAXS à haut flux en 2026 à l’ICMN) et modélisés numériquement pour la prédiction et compréhension de leurs propriétés. Leurs organisations seront plus amplement caractérisées par HRTEM, FIB-SEM au LINK. Cette étude, portant sur la compréhension et modélisation de matériaux hybrides hétérostructurés, s’intègre pleinement dans la politique et la stratégie des activités de recherche de l’ICMN, mais également celle du LINK et de certains chercheurs du NIMS, spécialistes de la synthèse de matériaux antimicrobiens.

Nous recherchons un(e) candidat(e) motivé(e) pour une thèse en physique des matériaux. Le profil recherché est avant tout celui d’un(e) physicien(ne) disposant de solides bases en physique de la matière condensée et/ou en sciences des matériaux. Une expérience en modélisation numérique (simulation, calcul scientifique, méthodes numériques) sera particulièrement appréciée. Des connaissances en sciences des matériaux ou en chimie des matériaux constitueront également un atout pour le projet de recherche. Le/la candidat(e) devra faire preuve d’autonomie, de curiosité scientifique et d’un intérêt marqué pour les approches interdisciplinaires à l’interface entre physique, matériaux et modélisation.

Votre Environnement de Travail

L'ICMN est une unité mixte de recherche du CNRS et de l'université d'Orléans. Ses activités sont dans le domaine de la conception et de la valorisation de nouveaux matériaux présentant des potentialités et fonctionnalités diverses qui peuvent être valorisées dans de nombreux domaines tels que les nanotechnologies, la santé, l'environnement ou la cosmétique. Son savoir-faire sur l'élaboration et la caractérisation structurale et chimique des matériaux et des fluides confinés dans les matériaux s'appuie sur un très large parc instrumental mais également sur des compétences numériques fortes et de nombreux développements instrumentaux.
Mots clés : Matière divisée, Physico-chimie, Cosmétique, Santé, fluides confinés, développements instrumentaux

Effectif en personnel permanent : 37 : 4 chercheurs CNRS (2 DR, 2 CR) ; 21 enseignants-chercheurs (4 PR, 17 MC); 12 ingénieurs
et techniciens (8 CNRS et 4 Université d'Orléans)
Nombre d'Habilitation à diriger des recherches : 14
Effectif en personnel contractuel : 18 (7 CDD chercheurs, 11 doctorants)
Nombre de doctorants : 11
Nombre de publications dans des revues à comité de lecture depuis 2018 : 160
Surface des bâtiments : 1983 m²

Contraintes et risques

Des expériences de diffraction des rayons X, ou rayonnement synchrotron seront éventuellement planifiées. (Radioprotection)
Expériences avec des solvants organiques (DMSO et EtOH) sous hôte aspirante

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € 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

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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Les métiers de la recherche