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doctorant.e en spectroscopie moléculaire (H/F)

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Informations générales

Référence : UMR8214-BERGAN-001
Lieu de travail : ORSAY
Date de publication : mercredi 22 juillet 2020
Nom du responsable scientifique : Séverine Boyé-Péronne
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

L'évolution de la matière diluée dans les milieux astrophysiques tels que le milieu interstellaire, les atmosphères planétaires ou la coma des comètes est le résultat d'une photochimie très complexe faisant intervenir en particulier un grand nombre d'espèces stables et radicalaires en phase gazeuse. Cette photochimie est induite par le rayonnement galactique ou par le rayonnement solaire dans le domaine spectral de l'ultra-violet du vide (VUV, lambda < 200 nm). Une bonne compréhension de cette évolution nécessite une modélisation précise de la photochimie de ces milieux en prenant en compte l'ensemble des réactions chimiques et des processus photo-induits. Pour qu'un processus soit inclus dans un modèle, il doit être décrit et quantifié par des paramètres qui lui sont propres, en prenant en compte les incertitudes associées. Ceci nécessite donc des études expérimentales de laboratoire dédiées qui apportent des informations aussi bien qualitatives que quantitatives.
Parmi l'ensemble des processus à l'œuvre dans la photochimie VUV des milieux astrophysiques, la photoionisation est une étape très importante qui va, à partir de molécules stables ou radicalaires, générer des espèces ioniques très réactives qui vont initier des réseaux complexes de réaction ion-molécule. Le but de ce travail de thèse, de nature expérimentale, sera donc de fournir des données de laboratoire fiables et inédites à la communauté des astrophysiciens et des planétologues concernant la photoionisation VUV des molécules radicalaires qui reste à ce jour très mal connue. Les études se focaliseront sur les espèces radicalaires les plus abondantes dans les milieux astrophysiques (CH, CH3, CN, CH, C2H, NH, NH2, N3, ...) sur lesquelles très peu de données à haute résolution (constantes moléculaires) sont disponibles dans la littérature. Ces données sont également très importantes d'un point de vue fondamental car elles permettront d'affiner les modèles théoriques qui décrivent les structures rovibroniques de systèmes moléculaires complexes qui sont affectées par différent type de couplage électronique, vibronique ou rovibronique.
Pendant cette thèse l'étudiant(e) adaptera une source d'espèce radicalaires originale basée sur le principe d'abstraction d'atomes d'hydrogène par réactivité d'un précurseur avec le fluor atomique au tout nouveau montage VULCAIM développé dans l'équipe. Celui-ci couple un spectromètre de photoélectron PFI-ZEKE (pulsed field ionization zero-kinetic energy photoelectron) et un laser VUV à (très) haute résolution généré par mélange non linéaire à 4 ondes dans un jet de gaz rare. L'étudiant(e) aura ainsi l'opportunité de travailler avec le seul laser haute-résolution dans l'ultraviolet du vide disponible en France.
En amont des expériences laser, des expériences complémentaires seront effectuées auprès de la ligne DESIRS du synchrotron SOLEIL pour enregistrer des spectres avec une résolution vibrationnelle sur une large gamme spectrale afin d'identifier les régions pertinentes pour l'exploration à haute résolution.
L'étudiant(e) fera également des calculs ab initio dans le cadre de collaborations pour attribuer les spectres enregistrés.

Contexte de travail

Thèse financée par la région Ile de France (DIM ACAV+ 2020).

Le ou la candidate fera un travail expérimental principalement basé à l'ISMO et quelques campagnes d'expériences aux synchrotron SOLEIL.

Contraintes et risques

Travail expérimental avec des lasers, systèmes du vide, hautes tensions, et gaz et liquides (éventuellement toxiques et explosifs).

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