Doctorant.e: Auto-assemblage de nanobâtonnets par simulation informatique (H/F)

Sujet de thèse :
L'auto-assemblage de nanoparticules représente une voie polyvalente et évolutive vers la création de nouveaux matériaux fonctionnels aux structures bien définies à l'échelle nanométrique. Selon leur forme, leur chimie de surface et leurs interactions, les nanoparticules peuvent former diverses nanostructures, dont de nombreux nanomatériaux présentant un polymorphisme, c'est-à-dire leur capacité à cristalliser en différentes structures dans des conditions variables. La structure interne des supracristaux obtenus joue un rôle clé dans la détermination de leurs propriétés macroscopiques, et donc de leur aptitude à des applications technologiques telles que les catalyseurs, les capteurs ou les matériaux photoniques. Par conséquent, le contrôle précis du polymorphisme constitue un enjeu majeur dans la création de nanomatériaux fonctionnels.

Dans ce projet de recherche, nous explorerons l'auto-assemblage de mélanges binaires de nanobâtonnets en superstructures. Grâce à leur allongement, ces nanobâtonnets devraient s'auto-assembler en phases constituées de couches ordonnées, la symétrie interne de chaque couche étant déterminée par les sections transversales du mélange de nanobâtonnets choisi. L'objectif général est de concevoir des systèmes s'auto-assemblant spontanément en assemblages présentant une symétrie cible (cristalline ou quasi-cristalline) au sein de chaque couche.

Ce projet s'appuiera sur des simulations informatiques, incluant des méthodes de Monte-Carlo et de dynamique moléculaire, combinées à l'utilisation de la mécanique statistique pour prédire, par exemple, les transitions de phase, les taux de nucléation, etc. Les travaux seront menés en étroite collaboration avec deux groupes expérimentaux du Laboratoire de Physique des Solides (LPS) à Orsay et du laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques (MPQ) à Paris. Les équipes expérimentales synthétiseront et étudieront l'auto-assemblage de mélanges de nanobâtonnets, et une partie du projet s'attachera à harmoniser au mieux les simulations avec les expériences, par exemple en estimant les interactions des nanobâtonnets à partir de données expérimentales.

Le/La candidat(e) idéal(e) possède une expérience significative en simulations informatiques et en programmation, ainsi qu'une solide formation en mécanique statistique.
Contexte :
Le Laboratoire de Physique des Solides est une unité mixte de recherche (UMR 8502) de l'Université Paris-Saclay et du CNRS. Il est affilié à l'Institut de Physique du CNRS et à la 28e section du Conseil National des Universités. Le LPS est membre de la Fédération Friedel-Jacquinot, structure de coordination de la physique sur le plateau du Moulon à Orsay (IdF).
Il regroupe une centaine de chercheurs et enseignants-chercheurs, expérimentateurs et théoriciens, et l'activité de recherche est soutenue par une soixantaine d'ingénieurs, techniciens et administratifs.
Le laboratoire accueille chaqu
Voir plus sur le site emploi.cnrs.fr...