Contrat doctoral en spectroscopie ultra-rapide de photo-commutateurs bio-mimétiques (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

Thèse en Physique: "Spectroscopie ultra-rapide de la photo-isomérisation de photo-commutateurs bio-mimétiques";
Thématiques: Physique moléculaire, spectroscopie laser, lasers femtoseconde, optique non-linéaire

L’objectif de la thèse s’inscrit dans le cadre du projet franco-allemand Femto-Switch qui propose une approche inter-disciplinaire entre physiciens et chimistes pour étudier des photo-commutateurs moléculaires ultra-rapides. La question principale est de savoir comment contrôler l'efficacité de la photo-isomérisation dans les molécules organiques par design chimique ? Nous nous inspirons des photo-commutateurs biologiques comme le rétinal qui sont connus pour leurs vitesse d’isomérisation à l’échelle de 0.2 à 5 ps. Dans le cadre de cette thèse, plusieurs molécules de famille différentes seront étudiées par spectroscopie ultra-rapide classique et par la spectroscopie de photo-émission (TRPES) qui est très prometteurs pour mettre en évidence le paysage énergétique qui conditionne la vitesse et l’efficacité de la photo-isomérisation.

Au sein de Femto-Switch, nous sommes cinq partenaires, chimistes et physiciens, dont le savoir-faire combine la chimie de synthèse organique, la chimie quantique de haut niveau et la spectroscopie ultrarapide avancée. Nous allons répondre à la question de savoir s’il existe un lien rationel entre la composition chimique et l’efficacité de photo-isomérisation des photo-commutateurs bio-mimétiques.

Dans le cadre de ce projet doctoral, l'objectif est d'explorer une variété de modifications chimiques de photo-commutateurs biomimétiques conçus par les deux partenaires chimistes. Le doctorant devra
1) effectuer de la spectroscopie ultrarapide (absorption et fluorescence) pour des études systématiques de la dynamique de photo-isomérisation ultrarapide et des rendements quantiques (QY) pour les commutateurs de type oxindole et oxopyrrole, fournis par les partenaires du projet.
2) Etudier l'effet de la longueur d'onde d'excitation (320-420 nm) et du solvant sur la dynamique de réaction QY.
3) effectuer des études de spectroscopie photoélectronique résolue dans le temps (TRPES) de certains photo-commutateurs biomimétiques sélectionnés (avec le partenaire du réseau au MBI Berlin).

Résultats attendus :
1) Spectroscopie TRPES et UV-visible femtoseconde de commutateurs à base de structures oxindole et oxopyrrole.

2) Comparaison détaillée de la dynamique des états excités de ces commutateurs en fonction de leur composition chimique et du solvant.

3) Collaboration étroite avec les partenaires théoriques modélisant ces dynamiques.

4) TRPES : Premières observations et estimation des énergies potentielles d’états « fantômes » de faible émissivité et de courte durée de vie.

Les candidats doivent être titulaires d'un master en physique ou en chimie physique. Une bonne formation en spectroscopie moléculaire et en optique non linéaire est un plus, mais n'est pas obligatoire. Des qualifications supplémentaires telles que la maîtrise de Python et/ou de Matlab sont des atouts précieux.

Le/la doctorante(e) devra travailler en étroite collaboration avec les personnels des laboratoires associés aux projets. Il/elle devra savoir communiquer, être à l’écoute des besoins et savoir partager ses résultats.

Votre Environnement de Travail

La large majorité des études expérimentales seront réalisées à l'Institut de Physique et des Matériaux de Strasbourg (IPCMS), dans l'équipe BIODYN (« Biophysique et Dynamique des Nanostructures Organiques »). Elle est dirigée par J. Léonard et S. Haacke (https://www.ipcms.fr/en/equipe/biodyn/).

L'IPCMS est un laboratoire interdisciplinaire de physique et chimie comptant un effectif total de 230 personnes. Situé sur le campus de Cronenbourg il est facile d’accès en transport en commun et en vélo à 20 min du centre-ville historique de Strasbourg. Possibilité de restauration sur place, avec repas subventionné, pour les étudiants en thèse.

Le TRPES femtoseconde en phase liquide sera réalisé à l'Institut Max-Born de Berlin (https://mbi-berlin.de/homepage), au titre de 3 ou 4 séjours d'un mois de durée pendant la durée de la thèse. Les frais de déplacement est de séjour seront pris en charge.
Les équipes partenaires du projet se retrouvent une fois par mois pour des réunions en ligne ce qui permet d'échanger sur les derniers résultats et de planifier les prochaines étapes.

Le poste devrait idéalement être pourvu pour le 1er octobre 2026.

Contraintes et risques

Sécurité laser
Risques chimiques mineurs (manipulation de solvants)

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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