Doctorant (H/F) sur le développement de nouvelles méthodes en théorie de la fonctionnelle de la densité

Sujet de thèse :
Les méthodes fondées sur la théorie de la fonction d'onde constituent la stratégie privilégiée pour calculer les propriétés magnétiques des molécules-aimants à base d'ions f. Cependant, ces calculs sont très coûteux en temps (de quelques jours à plusieurs semaines) et limitent la taille et la complexité des systèmes étudiés. La formulation Kohn-Sham (KS) de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), qui permet de tenir compte efficacement des effets relativistes, pourrait offrir une stratégie de calcul nettement plus abordable. Cependant, la KS-DFT étant une approche monodéterminantale, elle se heurte à un problème intrinsèque de représentation des systèmes à couche ouverte qui reste à surmonter.

La personne recrutée explorera le potentiel de la DFT relativiste pour le calcul des propriétés magnétiques des molécules-aimants à base d'ions lanthanide (comme par exemple, les paramètres de champ cristallin) en développant et en mettant en œuvre de nouvelles approches dans ce cadre théorique. Ce travail impliquera à la fois des développements analytiques sur papier et leur implémentation dans une plateforme de développement open-source/open-access. Ces nouveaux développements seront validés par des études sur des systèmes modèles, puis appliqués à des structures moléculaires plus réalistes, avec de potentielles collaborations avec des groupes expérimentaux. La participation à des conférences sera encouragée.

Un master (ou équivalent) en chimie physique, chimie, physique ou dans des disciplines connexes est requis. Une solide expérience dans l'un des domaines suivants sera appréciée : chimie quantique, spectroscopie, modélisation des matériaux et simulations atomistiques. Un intérêt pour le développement de codes, notamment en Python, est souhaité. Le candidat retenu devra faire preuve d'une grande motivation, posséder d'excellentes compétences en communication et être capable de travailler en étroite collaboration avec d'autres théoriciens et expérimentateurs.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet BRUNCH (ERC) qui vise à développer une nouvelle boîte à outils théorique et méthodologique en chimie quantique relativiste pour proposer des approches computationnelles innovantes afin de calculer les propriétés magnétiques dans les complexes basés sur des éléments f.

Contexte :
L'Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR - UMR6226) est une Unité Mixte de Recherche associant le CNRS, l'Université de Rennes, l'École Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR) et l'Institut National des Sciences Appliquées de Rennes (INSA Rennes). Cet Institut résulte du regroupement de l'ensemble des forces académiques en chimie sur le site de Rennes. Il rassemble plus de 280 personnels permanents avec un effectif global de plus de 500 personnes réparties au sein de 8 équipes.
La personne recrutée travaillera dans l’équipe Chimie Théorique Inorganique (CTI) à l’Institut des
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