Thèse (H/F) en chimie et physico-chimie de la matière : nanothermométrie par résonance paramagnétique é

Sujet de thèse :
Titre : NANOthermométrie Multipoint In situ par Résonance paramagnétique électronique

Profil recherché :
Nous recherchons un(e) candidat(e) (H/F) titulaire d’un Master 2 en chimie des matériaux, physico-chimie ou nanosciences, avec une solide expérience en synthèse de nanoparticules et en techniques de caractérisation spectroscopique (RPE, UV-visible), alliant rigueur expérimentale, curiosité scientifique et un goût prononcé pour les mesures physiques et l’analyse de données à l’interface entre chimie et physique.

Contexte :
La nanothermométrie, qui vise à mesurer la température avec une haute précision à l’échelle nanométrique, est un défi scientifique et technique majeur. Bien que des outils existent (comme la luminescence, ou les réactions catalytiques ou d’homolyse sensibles à la température), ils ne permettent pas de mesurer simultanément les gradients thermiques au sein et autour des nanoparticules, limitant ainsi la compréhension des mécanismes de transport de chaleur. Pourtant, cette capacité est indispensable pour étudier les « points chauds », ces élévations ultra-localisées de température générées sous stimulation externe (lumière, champ magnétique, etc.). Ces phénomènes, cruciaux pour des applications en biologie et médecine, catalyse ou polymérisation, restent mal caractérisés en raison de l’absence de méthodes capables de cartographier les variations de température en plusieurs points à l’échelle nanométrique.

Objectifs :
Cette thèse a pour ambition de développer une méthode innovante de nanothermométrie multipoint par Résonance Paramagnétique Électronique (RPE). Elle vise à mesurer in situ et avec une résolution nanométrique les gradients thermiques au cœur des nanoparticules, à leur interface et dans leur environnement proche, en exploitant plusieurs sondes RPE distinctes, positionnées de manière stratégique. Le projet reposera sur la synthèse de nanomatériaux fonctionnels (nanoparticules Fe3O4@SiO2 intégrant ces sondes) et des mesures physiques avancées sous irradiation laser. L’enjeu sera de lever les verrous technologiques actuels en matière de précision et de résolution, tout en élucidant les mécanismes de transport de chaleur à l’échelle nanométrique. Ces travaux permettront une étude rigoureuse des « points chauds » et ouvriront des perspectives pour des applications en biologie, médecine, catalyse ou polymérisation.
Contexte :
Cette thèse sera effectuée au sein du département de Chimie et Matériaux Moléculaires de l'Institut Charles Gerhardt de Montpellier sous la direction du chargé de recherche Gautier FELIX et de la professeure Joulia LARIONOVA.
Les travaux seront menés en collaboration avec le service magnétisme de l'UAR Chimie Balard.