Doctorant (e) -Compréhension des mécanismes de vieillissement sous irradiation des phases MAX et des ph

Sujet de thèse :
Les phases MAX sont des composés ayant pour formule Mn+1AXn, où M est un métal de transition, A appartient aux groupes 12 à 16, et X est le carbone ou l'azote. Ces phases sont prometteuses pour diverses applications nucléaires, telles que les structures de cœur et les gaines de combustible dans les réacteurs nucléaires de Génération IV, ainsi que comme revêtements des gaines en zircaloy pour développer des combustibles tolérants aux accidents dans les réacteurs à eau sous pression. Cependant, leur microstructure a tendance à évoluer sous irradiation, entraînant une dégradation de leurs propriétés mécaniques. Par conséquent, l'amélioration de la résistance à l'irradiation des phases MAX est essentielle pour leur exploitation à long terme en réacteurs nucléaires.

Les phases MAX à haute entropie (phases HE-MAX) incorporent généralement de 3 à 5 éléments dans leurs sites M ou A. Elles présentent généralement de meilleures propriétés et une stabilité potentiellement accrue sous irradiation par rapport aux phases MAX conventionnelles. Le projet ANR HEIRMAX (Développement de phases MAX à haute entropie et résistantes à l'irradiation) vise à concevoir et à évaluer la tolérance à l'irradiation de phases MAX à entropie moyenne à élevée. Cette tolérance sera évaluée par des irradiations aux ions, en se concentrant sur la stabilité de leur microstructure aux échelles micro et nanométriques, et sur les propriétés mécaniques (dureté, ténacité et comportement en compression).

Ce projet (ANR HEIRMAX) implique quatre laboratoires français. L'Institut P' (Poitiers) est chargé de l'élaboration des phases MAX et HE-MAX et de la caractérisation de leur microstructure à l'échelle microscopique. L'IJC-Lab (Orsay) réalisera les irradiations ioniques et la microscopie électronique en transmission in situ. Le GPM (Rouen) et le LEM3 (Metz) se concentreront sur l'évolution de la microstructure sous irradiation de l'échelle nano- à micro-échelle et sur la corrélation avec l'évolution des propriétés mécaniques. Trois doctorants seront recrutés pour collaborer sur ce projet.

Cette offre concerne le/la doctorant.e du GPM. Il/elle se concentrera sur la caractérisation à l'échelle nanométrique afin de comprendre l'effet des irradiations ioniques sur la microstructure d'une phase MAX de référence (Ti3SiC2) et des nouvelles phases HE-MAX. Il participera aux expériences d'irradiation et aux observations in situ à l'IJC Lab et sera en charge des investigations expérimentales au GPM à l'aide de la microscopie électronique en transmission (TEM) et de la sonde atomique tomographique (APT). La collaboration avec les modélisateurs du LEM3 sera cruciale pour améliorer et calibrer les modèles à l'aide des données expérimentales et pour interpréter les résultats de manière mécanistique. La comparaison de ses résultats avec les données mécaniques obtenues dans une autre thèse du projet, supervisée au LEM3, permettra de mie
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