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Dynamiques des ions dans des cristaux liquides ioniques thermotropes (H/F)

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Informations générales

Référence : UMR8234-GUIMER-001
Lieu de travail : PARIS 05
Date de publication : mardi 21 avril 2020
Nom du responsable scientifique : Guillaume Mériguet
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 15 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Les liquides ioniques sont souvent appelés designer solvents grâce à la large gamme de propriétés accessibles et à l'adaptation possible par le changement de nature des ions constitutifs. De plus, d'un point de vue plus fondamental, dans la perspective de leur intégration dans des dispositifs, l'optimisation de la relation structure-transport selon leur utilisation doit être réalisée. Les cristaux liquides ioniques thermotropes (TILC) combinent dans un seul matériau complexe les caractéristiques spéciales des liquides ioniques et des cristaux liquides, combinant le meilleur de ces deux matériaux.

Dans ces structures ioniques moléculaires modifiables par conception, seule une connaissance détaillée des mécanismes de transport basés sur les ions et de leur efficacité qui dépend de l'échelle spatiale permettra à l'utilisateur de concevoir les contraintes de la structure imposées aux espèces ioniques sélectionnées. On s'attend à ce que le transport ionique soit intimement lié à la morphologie des systèmes ioniques auto-organisés dans toute la gamme d'échelles de taille, de l'échelle moléculaire à l'échelle macroscopique.

Le projet de thèse vise à étudier la dynamique des ions au sein des nanostructures auto-assemblées sur des échelles de longueur et de temps vastes grâce à une combinaison unique de techniques complémentaires couvrant dix ordres de grandeur de dynamiques. Plus précisément, les mouvements moléculaires seront sondés par diffusion quasi-élastique des neutrons, la dynamique à méso-échelle sera sondée par relaxométrie RMN et la diffusion à longue distance sera mesurée par RMN à gradient de champ pulsé.

Les TILCS brevetés seront fournis par notre partenaire SyMMES (CEA Grenoble) dans le cadre plus large du projet ANR Move Your Ion (démarré en janvier 2020).

Le poste sera situé à Paris et bénéfieciera de la plateforme RMN pendant toute la durée du projet. Les campagnes QENS (1 ou 2 / an) seront réalisées dans des installations à grande échelle sous la direction d'experts CEA et PHENIX. De courts séjours à Grenoble pour l'analyse des données QENS, la corrélation des résultats RMN-QENS, et des discussions avec l'expert en dynamique moléculaire, seront régulièrement programmées (au moins 2 / an).

Le doctorant devra avoir un diplôme de Master ou équivalent avec une formation académique et des antécédents remarquables. Une solide formation en physique ou en chimie physique des matériaux est attendue. Un bon niveau d'anglais est également requis. Les connaissances préalables dans les techniques expérimentales seront considérées favorablement mais ne sont pas indispensables.

Contexte de travail

Le doctorat sera situé au Laboratoire PHENIX de Sorbonne Université.

Sorbonne Université est une université de classe mondiale de recherche intensive qui rassemble un large éventail de domaines: arts, sciences humaines, sciences sociales, sciences naturelles, ingénierie et médecine. Le campus scientifique Pierre et Marie Curie a été entièrement rénové en 2016.

PHENIX est un laboratoire à l'interface entre la chimie, la physique et la science des matériaux avec une expertise de longue date des systèmes colloïdaux, des électrolytes et des fluides confinés. Sa force réside dans une combinaison d'activités expérimentales et de modélisation (simulations numériques). Plusieurs projets et réseaux internationaux sont en place à PHENIX, offrant un environnement riche et multinational.

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