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H/F Doctorant en physique théorique

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

Date Limite Candidature : mardi 24 mai 2022

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Informations générales

Référence : UMR9012-ALEHEN-028
Lieu de travail : ORSAY
Date de publication : mardi 3 mai 2022
Nom du responsable scientifique : Michael URBAN
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Les étoiles à neutrons sont des objets astrophysiques très denses produits lors d'explosions de supernova avec effondrement du coeur. D'énormes progrès ont été réalisés récemment et seront réalisés au cours des prochaines décennies dans l'observation de ces objets avec de nouveaux radiotélescopes ou dans le visible, les rayons X ou gamma. Du point de vue de la physique nucléaire, ils peuvent être considérés comme des laboratoires naturels pour l'étude de la matière nucléaire dans des conditions extrêmes d'asymétrie (beaucoup plus de neutrons que de protons) et de densité. Parmi les propriétés fascinantes de ces étoiles figure leur superfluidité, causée par l'appariement de Cooper des neutrons. Elle peut être observée via le phénomène de glitch, c'est-à-dire le changement brusque de la fréquence de rotation des pulsars.
Pour comprendre les glitchs observés, la densité de neutrons superfluides dans la croûte interne des étoiles à neutrons joue un rôle clé. Dans cette région, les neutrons superfluides coexistent avec un réseau cristallin solide de noyaux. La physique de la croûte solide est donc particulièrement riche et combine des éléments de physique nucléaire, d'astrophysique et de physique de l'état solide. Les précédents calculs de la densité des neutrons superfluides ont utilisé l'approche de l'hydrodynamique superfluide ou la théorie de la structure de bande (analogue à celle utilisée pour les électrons en physique du solide).
Contrairement aux calculs hydrodynamiques, les calculs de structure de bande prédisent une fraction superfluide clairement insuffisante pour expliquer les observations de glitch. L'objectif de cette thèse est de réconcilier ces deux approches théoriques et de donner un résultat fiable pour la fraction superfluide, en incluant les effets de l'appariement des neutrons et le changement du paramètre d'ordre dû au flux superfluide de manière cohérente dans les calculs de structure de bande. Ceci inclut les développements formels et leur mise en œuvre numérique.
Plus de détails et des références pour une lecture plus approfondie peuvent être trouvés ici : https://www.adum.fr/as/ed/voirproposition.pl?site=PSaclay&matricule_prop=38840

Contexte de travail

Le projet de thèse sera réalisé au " Laboratoire de Physique des 2 infinis Irène Joliot-Curie " (IJCLab), qui est une unité mixte de recherche (UMR) du CNRS (IN2P3), de l'Université Paris-Saclay, et de l'Université de Paris, située à 20 km au sud de Paris sur le campus d'Orsay et facilement accessible par les transports en commun (RER) en 35 minutes du centre de Paris. L'IJCLab est né en 2020 de la fusion de cinq laboratoires (CSNSM, IMNC, IPN, LAL, et LPT). Il compte environ 220 scientifiques permanents et 200 non permanents, dont 120 doctorants, et 340 ingénieurs, techniciens et personnels administratifs. Les domaines de recherche du laboratoire sont la physique nucléaire, la physique des hautes énergies, la physique théorique, les astroparticules, l'astrophysique et la cosmologie, les accélérateurs de particules, l'énergie et l'environnement, et la physique de la santé.
Le doctorant travaillera dans le groupe de physique nucléaire théorique (environ 17 personnes) qui fait partie du pôle théorie (environ 55 personnes) du laboratoire. Le pôle théorie couvre un large éventail de sujets : physique mathématique, cosmologie, physique au-delà du modèle standard, physique des saveurs, QCD, physique nucléaire et physique statistique. Dans le domaine de l'astrophysique nucléaire, nous entretenons des liens étroits avec les expérimentateurs et les observateurs du pôle nucléaire et du pôle astroparticules, astrophysique et cosmologie. Nous avons également des collaborations avec d'autres laboratoires proches, comme le CEA Saclay et l'Observatoire de Paris-Meudon.
L'étudiant sera inscrit à l'Université Paris-Saclay (école doctorale PHENIICS).

Informations complémentaires

Les conditions préalables sont un master en physique, une très bonne connaissance de la physique théorique (idéalement avec une certaine expérience de la théorie à N corps, de la physique nucléaire, de la physique des solides ou de la physique des étoiles à neutrons) et un intérêt pour la programmation numérique. Une bonne connaissance de l'anglais est également requise.
Le poste étant situé dans une ZRR (zone à régime restrictif), le recrutement est conditionné par l'obtention d'un avis favorable du HFSD. En conséquence, la date de prise de fonction est précisée à titre indicatif et pourra être reportée.

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