En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez le dépôt de cookies dans votre navigateur. (En savoir plus)

Doctorant (H/F) en expérimentation à haute pression à l'IMPMC (Sorbonne Université)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Assurez-vous que votre profil candidat soit correctement renseigné avant de postuler. Les informations de votre profil complètent celles associées à chaque candidature. Afin d’augmenter votre visibilité sur notre Portail Emploi et ainsi permettre aux recruteurs de consulter votre profil candidat, vous avez la possibilité de déposer votre CV dans notre CVThèque en un clic !

Faites connaître cette offre !

Informations générales

Référence : UMR7590-DANANT-001
Lieu de travail : PARIS 05
Date de publication : lundi 13 mai 2019
Nom du responsable scientifique : Directeurs de thèse: Daniele Antonangeli (CNRS, IMPMC) and Guillaume Morard (CNRS, ISTERRE)
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Diagramme de phase et équations d'état des alliages solides et liquides du fer aux conditions des noyaux planétaires

Les observations depuis la Terre et les missions spatiales sont en train de nous fournir une quantité d'informations sans précédent sur les planètes telluriques du système solaire. Cependant, la pleine exploitation des observations pour obtenir des modèles de la structure et de la dynamique des intérieurs planétaires repose essentiellement sur la connaissance des propriétés physiques et chimiques des matériaux constitutifs dans les conditions de pression et de température pertinentes.
L'objectif de ce projet de thèse est l'étude systématique du diagramme de phase à haute pression et haute température de systèmes binaires (Fe-S, Fe-Si, Fe-C) et ternaires (Fe-S-Si et Fe-SC) par des expériences in situ d'absorption et de diffraction des rayons X synchrotron combinées à une analyse au microscope électronique sur les échantillons récupérés. Les mesures de diffraction des rayons X dans une presse multi-enclumes et / ou dans une cellule à enclume en diamant chauffée au laser permettent de déterminer directement les relations pression-volume-température (P-V-T) des métaux solides. Bien que plus difficiles, les propriétés thermo-élastiques des liquides peuvent également être déterminées expérimentalement.
Les données sur les structures cristallines stables des alliages de fer solides, les relations de phases, la composition eutectique et les courbes de fusion seront toutes intégrées dans un modèle thermodynamique cohérent qui sera à la base des modèles de la structure des noyaux planétaires, allant de celui de la Lune à ceux de Mercure et de Mars. La connaissance des paramètres thermo-élastiques pour les phases solides et liquides permettra d'améliorer considérablement la fiabilité des modèles de noyau planétaire, avec des implications directes pour l'inversion des données géodésiques et l'interprétation des observations géophysiques.

Mots clés: diagramme de phase, équation d'état, alliage de fer, haute pression, haute température, noyaux planétaires

Profile: nous recherchons un/e candidat/e motivé/e pour des travaux expérimentaux à l'interface entre la physique et la planétologie, ayant une formation en physique de la matière condensée, en science des matériaux ou en sciences de la Terre et des planètes.

Contexte de travail

La thèse se déroulera à l'Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie (IMPMC), unité mixte de recherche en cotutelle entre le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université et le Muséum National d'Histoire Naturelle (MNHN). L'IMPMC compte des chercheurs/chercheuses ayant des compétences couvrant la physique de la matière condensée, la science des matériaux, la biologie et la minéralogie, offrant ainsi un cadre de recherche véritablement multidisciplinaire. L'IMPMC entretient des liens historiques avec les installations synchrotrons et possède une expertise traditionnelle dans les expérimentations à haute pression et les technologies liés aux cellules à enclume de diamant et aux presses gros volumes. Sur place, nous avons accès à un laboratoire de synthèse complet, à un laboratoire de cellules à enclume de diamant et chauffage laser, ainsi qu'à un laboratoire des presse grand volume (piston-cylindre, presses Paris Edinburg, presse multi-enclumes), une installation de micro-usinage par laser femtoseconde, microscopes électroniques (MEB, MET), découpe par faisceau ionique focalisé (FIB), une plateforme de diffraction des rayons X, setup pour mesures d'acoustique picoseconde et divers spectromètres optiques (spectromètres Raman, infrarouge, Brillouin).
Le travail de thèse sera effectué au sein de l'équipe de recherche MP3 sous la supervision conjointe de Daniele Antonangeli (responsable du groupe, co-investigateur de la mission NASA InSight et investigateur principale du projet ERC PICKLE qui financera cette thèse) et Guillaume Morard (collaborateur de la mission NASA InSight, ancien membre de l'équipe MP3, aujourd'hui à l'ISTERRE de Grenoble) et au sein de l'École doctorale ED 397, Physique et Chimie des Matériaux de Sorbonne Université.
Nous proposons un doctorat stimulant et formateur, au caractère véritablement interdisciplinaire, qui mélange expérimentation dans des conditions extrêmes et modélisation, et qui présente à la fois un caractère systématique et un caractère développemental. Le/la candidat/e retenu/e acquerra des compétences en physique de la matière condensée, en science des matériaux et en science des planètes. Il/elle bénéficiera des installations expérimentales à la pointe de la technologie disponibles à l'IMPMC et du cadre international unique fourni par la mission InSight sur Mars (opérationnelle depuis novembre 2018) et la mission BepiColombo à Mercure (lancement en octobre 2018).

Contraintes et risques

L'activité expérimentale proposée sera réalisée à l'IMPMC et dans plusieurs installations de lumière de synchrotron. L'accès aux synchrotrons de troisième génération est accordé sur la base de propositions concurrentielles, mais sur la base du mérite scientifique de nos propositions, de notre production scientifique dans des revues renommées et de la collaboration personnelle avec plusieurs scientifiques de lignes de faisceaux, l'accès aux installations synchrotron n'est pas perçu comme facteur limitant la réussite du projet.
Effectuer des expériences dans des conditions de pression et de température extrêmes n'est jamais facile, et l'obtention de données de haute qualité nécessite une grande maitrise lors de la préparation, de la caractérisation et du conditionnement des échantillons, ainsi que des protocoles de mesure et d'analyse rigoureux.
Plusieurs voyages nationaux et internationaux (Japon, Etats-Unis) seront nécessaires afin de réaliser les mesures prévues et pour participer à des réunions de collaborations et à des conférences.

Informations complémentaires

Le salaire et le soutien aux activités de recherche sont financés par l'ERC CoG PICKLE (PI D. Antonangeli).
Le poste est ouvert et les candidatures seront examinées jusqu'au début juillet. Le programme de doctorat doit commencer avant le 1er octobre 2019.

On en parle sur Twitter !