Post-doctorant ou Post-doctorante en CARACTERISATION DES TRANSFORMATIONS INDUITES PAR IRRADIATI[...]

Post-doctorant ou Post-doctorante en CARACTERISATION DES TRANSFORMATIONS INDUITES PAR IRRADIATIONS LASER ULTRARAPIDES CONFINEES DANS UN VOLUME A L'ECHELLE NANOMETRIQUE - CDD 12 mois (2), Saint-Étienne

Institut Mines-Télécom

Saint-Étienne, France

Environnement du poste :
L’Institut Mines-Télécom est le 1er groupe public de Grandes Écoles d’ingénieur.e.s et de management de France. Constitué de huit Grandes Écoles publiques et de deux écoles filiales, l’Institut Mines-Télécom anime et développe un riche écosystème d’écoles partenaires, de partenaires économiques, académiques et institutionnels, acteurs de la formation, de la recherche et du développement économique.

Mines Saint-Étienne, Ecole de l'Institut Mines-Télécom, est chargée de missions de formation, recherche, innovation, transfert industriel et culture scientifique. Avec 2 500 élèves, 500 personnels, et un budget de 50 M€, elle rayonne sur 3 campus dédiés à l’industrie des futurs, à la santé et au bienêtre et à la souveraineté numérique et microélectronique. Elle est classée dans le top 15 des Ecoles d’ingénieurs Françaises et dans le Top 500 des Universités mondiales.

La stratégie 2023-2027 de Mines Saint-Etienne s’inscrit dans celle de l’Institut Mines Telecom. Elle a pour ambition :

• d’accompagner les transitions écologique, numérique, et générationnelle et d’en former les acteurs,

• de soutenir la souveraineté nationale et européenne en microélectronique et numérique.

Pour compléter ses équipes, elle recrute une ou un Post-Doc de 12 mois dans le domaine de la caractérisation des transformations microstructurales par microscopie électronique par transmission.

Ce post doc s’intègre dans l’ANR DENSE (Dense structures on the nanoscale ; portée par R. STOIAN, LabHC) qui propose une technique innovante pour créer de nouveaux matériaux de haute densité jusqu’à de nouvelles structures cristallines (matériaux durs, minéraux). L’idée est de créer des conditions extrêmes grâce à des irradiations laser ultrarapides (fs) confinées dans le volume à l'échelle nanométrique, pour générer de nouvelles phases. La technique implique l'utilisation de faisceaux laser avancés et de géométries non diffractives qui peuvent conduire à des conceptions innovantes de densification et à des niveaux de confinement énergétique sans précédent. Des techniques d'observation quantitative multi-échelles sont proposées afin de dresser l'évolution temporelle de la matière, permettant d'identifier les processus de transformation. Les propriétés mécaniques des nouvelles formes structurelles seront évaluées à l'aide de tests nanomécaniques innovants pour évaluer les performances mécaniques de ces phases par rapport à leur structure. Ainsi, en combinant des mises hors équilibre ultra-rapides avec de fortes contraintes thermo-mécaniques, nous cherchons à identifier les sources et processus de transformation. Nous nous basons sur l'utilisation de sources d'irradiation modulées spatio-temporellement, sur l'observation de la dynamique des structures et sur la simulation de nouvelles phases et l'évaluation de leurs propriétés mécaniques. Le consortium pluridisciplinaire de DENSE (LabHC, FEMTO-ST, LaMCoS, LGF-EMSE et LGL-TPE) possède une vaste expertise en ingénierie de faisceau laser, en sondage de phénomènes laser, en simulation de transformation de la matière, sur le sujet des matériaux vitreux et avec des compétences en caractérisation électronique, structurelles et mécanique, afin de répondre au mieux aux défis posés par le projet. L'enjeu de DENSE est de porter le dépôt d'énergie à des niveaux record, de valider des scénarios de transformation basée sur l'évolution dynamique et d'accroître la compréhension de la structure des matériaux, de leur métastabilité et propriétés mécaniques.

Dans un premier temps, l’objectif sera de caractériser par microscopie électronique, essentiellement en transmission (MET), les transformations structurales induites par l’irradiation laser confinée dans un très petit volume (< µm3), dans différents matériaux, minéraux compris (e.g. zircon, monazite). Des études poussées à l’échelle nanométrique (diffraction, STEM, EELS) seront réalisées en combinant à une découpe précise de la zone irradiée par amincissement ionique (réalisation de lames FIB) la caractérisation par MET. Le site stéphanois du Clym () dispose d’un MET JEOL NeoARM200F Cold FEG corrigé (Cs) de dernière génération, équipé de détecteurs ADF/ABF, EDS et d’un spectromètre de perte d’énergie des électrons (EELS) permettant une caractérisation structurale atomique (figure).

Figure : En haut - Image STEM-ADF (NeoARM 200F) d’un cristal de monazite (CePO4) choqué (d’après Seydoux-Guillaume et al., 2024). Noter le contraste entre un domaine préservant un arrangement atomique parfait (en haut) et un domaine extrêmement désordonné (en bas). En bas : micropilier de silice amorphe pour la réalisation d’essais de micro-compression (d’après Kermouche et al., 2016)

Dans un second temps, les propriétés mécaniques de ces nouveaux matériaux résultants des irradiations laser seront caractérisées à l’aide des moyens d’essais micromécaniques du laboratoire Georges Friedel. Les gradients de propriétés mécaniques seront investigués en s’appuyant sur les techniques de nanoindentation instrumentée et de microscopie à force atomique. La ductilité/fragilité de ces nouveaux matériaux sera analysée à travers la compression de micropiliers (figure) ou la flexion de microcantilevers, usinés par FIB , réalisées à l’aide d’un indenteur In Situ MEB (Alemnis). Le travail sera réalisé en interaction étroite avec les partenaires du projet, spécialistes de l’interaction laser/matière et des simulations atomistiques associées.

Le candidat sera recruté au sein du centre de formation et de recherche « Science des Matériaux et des Structures » de Mines Saint-Etienne, qui est spécialisé dans le domaine des matériaux, de la mécanique et des procédés de fabrication. Les activités de recherche de recherche sont menées au sein du Laboratoire Georges Friedel UMR5307 CNRS. Les travaux de post-doc seront également localisés à Saint-Etienne au LGL-TPE de l’université Jean Monnet (). Ils seront encadrés par Anne-Magali Seydoux-Guillaume (LGL-TPE, microscopie électronique à transmission), Guillaume Kermouche (LGF, essais micromécaniques) et Sergio Sao-Joao (LGF, microscopie et usinage FIB).

Sous la responsabilité du Centre SMS, vous aurez pour principales missions :

· Caractérisation microstructurale par microscopie électronique à transmission.

· Prise en main de l’usinage de micro-objets par faisceau d’ions localises (FIB).

· Réalisations d’essais micromécaniques.

· Ecriture d’articles et de rapports scientifiques.

· Communication dans des congrès inter(nationaux).

Les missions sont susceptibles d’évoluer en fonction des besoins du service et de Mines Saint-Etienne.

Références:

Vous êtes dans l’une des situations suivantes :

• Titulaire d’un Doctorat en science des matériaux

Vous êtes dotées des compétences, connaissances et expériences suivantes :

• Solides connaissances en caractérisations des matériaux.
• Une grande expérience (pratique) en caractérisation par MET est indispensable.

L’Institut Mines-Telecom se caractérise par :

• Un environnement scientifique d’excellence
• Un groupe présentant des entités sur l’ensemble du territoire français

Mines Saint-Etienne se distingue par :

• Un environnement de travail privilégié avec un taux d'encadrement des étudiants et un taux d’environnement (fonctions support et soutien) élevé
• Des moyens expérimentaux et numériques de premier plan
• Une activité de recherche contractuelle importante (11 M€ / an de contrats en Recherche et Innovation), majoritairement avec des partenaires industriels
• 25% d’étudiants internationaux, Membre du réseau T.I.M.E. et de l'Université Européenne EULIST
• Un centre de Culture Scientifique Technique et Industrielle – La Rotonde - unique en France, qui démultiplie son impact sur la société (> 50 000 visiteurs par an)
• Un cadre agréable/ accessibilité en transport ou proche des axes routiers
• Des frais de transports en commun pris en charge à hauteur de 75% (sous conditions)
• Un forfait mobilité durable
• Un foyer du personnel (activités sportives, culturelles, avantages CE sur des loisirs et temps de convivialité)
• La possibilité de télétravail partiel
• 49 jours de congés et RTT

Conditions de recrutement :

• CDD de droit public d’une durée de 12 mois
• Prise de fonction souhaitée : 01/11/2024
• Rémunération sera fixée selon le profil du candidat, en fonction des règles définies par le cadre de gestion de l’Institut Mines Télécom
• Poste basé à Saint-Étienne

Le poste est ouvert à toutes et tous avec, sur demande, des aménagements pour les candidates et candidats en situation de handicap.

Emploi ouvert aux titulaires de la fonction publique et/ou aux personnes contractuelles.
Toute candidature peut faire l’objet d’une enquête administrative.

Modalités de candidatures :

Les dossiers de candidature (CV, lettre de motivation, lettre de recommandation le cas échéant, pièce d’identité) sont à déposer sur la plateforme RECRUITEE au plus tard le 15/09/2024 :

Dans le cadre de sa politique Égalité, Diversité et Inclusion, l’École des Mines de Saint Etienne est un employeur soucieux de l’équité de traitement entre les candidatures.

En savoir plus :

Pour tous renseignements sur le poste, s’adresser à :

Guillaume KERMOUCHE – professeur
Mail : kermouche@
Tel. : +33 (0)]4-77-42-00-74

Pour tous renseignements administratifs, s’adresser à :