Description du sujet de thèse

Le but de cette thèse est l'étude de la réversibilité des trajectoires des particules, dans une suspension concentrée de particules colloïdales dans une phase vitreuse, proche de la transition élastoplastique. Les processus élémentaires de déformation microscopique en jeu dans de tels matériaux ont été compris depuis longtemps dans les métaux amorphes, et plus récemment dans les suspensions concentrées : ils ont été identifiés et décrits comme des zones de transition de cisaillement (STZ), correspondant à des régions localisées dans lesquelles le réarrangement local de l'empilement des particules est modifié. Des simulations numériques ont montré que, si le système est « entraîné », par l'application d'une oscillation périodique d'amplitude γ, dans le régime plastique, une déformation ultérieure d'amplitude différente de γ conduit à des trajectoires irréversibles, alors que les trajectoires microscopiques sous une déformation d'amplitude égale à l'amplitude d'entraînement γ sont réversibles [1]. Cela signifie que les réarrangements plastiques microscopiques peuvent être réversibles.
Nous allons réaliser une étude expérimentale de la réversibilité des trajectoires des particules dans le régime plastique, après un « entraînement » périodique. Pour ce faire, nous avons développé un dispositif de diffusion de lumière sous cisaillement qui permet de sonder les trajectoires des particules sur des échelles de longueur allant de leur rayon à plusieurs diamètres de particules [2]. Nous quantifierons la réversibilité des trajectoires des particules en fonction de l'orientation du vecteur de diffusion par rapport à l'écoulement et en fonction de son amplitude. [1] D. Fiocco, G. Foffi and S.Sastry Encoding of Memory in Sheared Amorphous Solids, Physical Review Letters, 112, 025702, 2014. [2] D. Kushnir, N. Beyer, E. Bartsch and P. H ́ebraud Wide-angle static and dynamic light scattering under shear, Review of Scientific Instruments, 92, 025113, 2021.

Contexte de travail

La thèse sera rattachée à l'École Doctorale de Physique et de Chimie-Physique de l'Université de Strasbourg (ED182).

Le candidat (H/F) sera accueilli à l'Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (Département d'Optique et de Nanophotonique, Equipe Biophysique et Matière molle).
L'IPCMS, unité mixte de recherche sous cotutelle du CNRS et de l'Université de Strasbourg (UMR704), est un centre de recherche et de formation d'importance internationale dans le domaine des matériaux et des nanosciences. Les personnels sont affiliés au CNRS (INP, INC) ainsi qu'à l'Unistra (composantes Physique & Ingénierie, Chimie, ECPM, Télécom Physique Strasbourg). Le laboratoire est organisé en 3 départements de physique et 2 département de chimie avec de fortes interactions. La recherche menée à l'IPCMS repose sur des expertises fortes en science expérimentale, en théorie et modélisation. L'IPCMS dispose d'un parc instrumental important et de premier plan pour la fabrication et l'étude des matériaux ou dispositifs à toutes les échelles spatiales (de l'atome au massif) et temporelles (femtoseconde vers l'attoseconde), et de compétences reconnues en théorie et modélisation à l'échelle atomique associant différentes approches (mécanique quantique, DFT, mécanique moléculaire, éléments finis…).

Le/la candidat(e) (H/F) devra être titulaire d'un master. Il devra justifier de solides connaissances en physique générale et un goût pour la physique expérimentale.

Les candidatures devront inclure un CV détaillé, une lettre de motivation, un résumé du mémoire de master ainsi que les notes de Master 1 et 2.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.