PhD position (H/F) : Quantum Mechanical Investigation of Light-to-Mechanical Energy Conversion in Molec
Référence : UMR8236-AURPER-002
- Fonction publique : Fonction publique de l'État
- Employeur : Centre national de la recherche scientifique (CNRS)
- Localisation : 75205 PARIS 13 (France)
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- Nature de l’emploi Emploi ouvert uniquement aux contractuels
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Nature du contrat
CDD de 3 ans
- Expérience souhaitée Non renseigné
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Rémunération Fourchette indicative pour les contractuels La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel € brut/an Fourchette indicative pour les fonctionnaires Non renseignée
- Catégorie Catégorie A (cadre)
- Management Non renseigné
- Télétravail possible Non renseigné
Vos missions en quelques mots
Sujet de thèse :
Les photoactionneurs à base de polymères (PPAs) sont constitués par des matrices polymères dopées par des molécules photochromes organiques. Lors de l'irradiation, les films de PPA subissent une déformation mécanique macroscopique réversible, ce qui en fait des systèmes d’intérêt pour la transduction entre énergie lumineuse et mécanique.
Des études expérimentales récentes ont montré qu'il existe une corrélation quantitative entre le photochromisme et l'effet photomécanique [1]. Par ailleurs, la structuration du matériau est essentielle à la fois à l'échelle supramoléculaire (interactions entre le photochrome et les chaînes polymères) et à l'échelle microscopique (arrangement spatial entre domaines riches et pauvres en photochromes), pour permettre la conversion de la déformation moléculaire en déformation macroscopique.
Le projet SIMULACTOR (https://www.pepr-luma.fr/projet/simulactor/) vise à développer une approche intégrée multi-échelle pour modéliser le comportement mécanique des PPAs. Son objectif est de comprendre et d’optimiser les propriétés des PPAs à l’aide d’une stratégie de simulation allant de l’échelle moléculaire (calculs ab initio) jusqu’aux approches continues, afin de prendre en compte les différents niveaux de complexité présents dans les matériaux réels. Le ou la doctorant·e se concentrera sur l’échelle moléculaire afin de modéliser et d’optimiser les propriétés optiques et mécaniques à la fois du photocommutateur et du photomorphon (le photocommutateur et les chaînes polymères environnantes), ce dernier système gouvernant la manière dont la déformation induite par la lumière est transmise au matériau environnant via les interactions photochrome/polymère.
À cette fin, des méthodes de mécanique quantique (QM) seront employées. Le ou la doctorant·e évaluera d’abord l’efficacité de la conversion de l’énergie lumineuse en énergie mécanique en adaptant, pour l’état excité, des méthodes d’analyses mécanochimique [2], ceci afin de quantifier la fraction de l’énergie lumineuse absorbée effectivement convertie en travail mécanique. Parallèlement, l’influence de l’environnement polymère local (le « photomorphon ») sur les performances du photocommutateur sera étudiée à l’aide de dynamiques moléculaires non adiabatiques [3] et de simulations QM/MM. En comparant des molécules isolées à des systèmes dispersés dans une matrice polymère, le projet permettra de clarifier comment les interactions intermoléculaires influencent la photoréactivité et la réponse mécanique. Ce travail permettra la conception rationnelle de combinaisons optimisées « photocommutateur /polymère » [4] et posera les bases de la conception de matériaux PPA.
Le/la candidat(e) doit être titulaire d’un Master en chimie, physico-chimie ou physique. Une solide formation en physico-chimie est requise, et une expérience préalable en chimie computationnelle serait un atout. Le/
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Profil recherché
Contraintes et risques :
Niveau d'études minimum requis
- Niveau Niveau 8 Doctorat/diplômes équivalents
- Spécialisation Formations générales
Langues
- Français Seuil
Qui sommes-nous ?
Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation.
C’est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 33 000 femmes et hommes (dont plus de 16 000 chercheurs et plus de 16 000 ingénieurs et techniciens), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines.
Depuis plus de 80 ans, le CNRS développe des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait du CNRS un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde.
Le partenariat qui lie le CNRS avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.
À propos de l'offre
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Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.
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Vacant
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Chercheuse / Chercheur
