Doctorant (H/F): structure et propriétés des agrégats et des nanoparticules mono- et bimétalliques

Sujet de thèse :
Établir un lien entre la structure atomique et chimique des agrégats métalliques et des nanoparticules et leurs propriétés électroniques est essentiel pour la compréhension fondamentale des matériaux nanostructurés. Cette thèse aborde cette corrélation dans deux contextes étroitement liés :
1) Les nanoparticules bimétalliques sont largement utilisées dans diverses applications, telles que la catalyse, et leurs propriétés physico-chimiques dépendent fortement de leur configuration chimique, c'est-à-dire du fait que les métaux se mélangent ou ségrègent. Dans la plupart des cas, on ignore quelle est la configuration chimique adoptée à l'état fondamental et comment celle-ci évolue lorsqu'elles sont exposées à des conditions réactives (oxydantes, réductrices).
2) Pour les petits clusters (inférieur à 100 atomes), il faut tenir compte, avec une précision atomique, du rôle de la surface du cluster et des réactions chimiques détaillées à son interface avec un environnement donné. L'impact des liaisons chimiques localisées entre un cluster métallique et un environnement d'oxyde ou des molécules réactives sur sa structure électronique n'est pas encore bien compris et constitue un véritable défi tant sur le plan expérimental que théorique.
L'objectif de ce projet de thèse est d'étudier ces thèmes en combinant la spectroscopie optique avec la microscopie électronique à transmission (MET) et des techniques spectroscopiques dérivées. Ces dernières permettent de déterminer quantitativement la distribution spatiale des éléments au sein de nanoparticules uniques. Les agrégats étudiés (Ag, Au, alliages tels que AuPd ou NiAg) présentent tous des résonances de plasmon de surface, qui servent d'empreinte digitale de la structure électronique de la particule. La dépendance de la résonance plasmonique vis-à-vis des conditions environnementales, en particulier, apporte des informations précieuses.

https://www.pepr-diadem.fr/projet/nacre/
Moreira, M. et al., Small 2411151 (2025), https://doi.org/10.1002/smll.202411151.
Moreira, M. et al., J. Chem. Phys. C 127, 17828 (2023) https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c03200.
É. Camus, Faraday Discuss. 242, 478 (2023) https://doi.org/10.1039/D2FD00109H.
A. Campos, et al., Nature Physics 15, 275-280 (2019), https://doi.org/10.1038/s41567-018-0345-z.
Contexte :
L'objectif du projet NACRE (financé dans le cadre du PEPR DIADEM) est d'étudier des nanoparticules bimétalliques fabriquées physiquement et sans surfactants et dans des états contrôlés (état chimique fondamental, sous conditions environnementales, etc.) en utilisant différentes techniques de microscopie électronique à transmission. Les données expérimentales sont ensuite traitées à l'aide de diverses techniques d'apprentissage automatique, à la fois non supervisées et supervisées, afin d'extraire la distribution spatiale des éléments chimiques.
Le projet GNOME (financé par l'ANR) porte sur l'étude de
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