Synthèse et caractérisation des matériaux pour l'isolation intelligente des aimants supraconducteurs // characterization and synthesis of smart insulator materials for superconducting coils

Topic description

Ce doctorat portera sur le développement d'une nouvelle génération d'isolants intelligents pour les aimants supraconducteurs à haute température critique (HTS), à la croisée des matériaux fonctionnels, de la technologie des bobines supraconductrices et de la modélisation multiphysique.

Ce projet est étroitement lié à l'avenir de l'énergie de fusion, où les aimants supraconducteurs HTS deviennent de plus en plus stratégiques pour les systèmes à champ magnétique intense de nouvelle génération. La recherche s'inscrit également dans le domaine plus vaste des technologies supraconductrices avancées et des infrastructures scientifiques de grande envergure.
Le/la candidat(e) retenu(e) travaillera sur un sujet hautement interdisciplinaire combinant:
la synthèse de nouveaux matériaux isolants intelligents, avec un intérêt particulier pour les matériaux à base d'oxyde de vanadium (VxOy);
le traitement et l'intégration de ces matériaux dans ou autour de bobines supraconductrices HTS;
la caractérisation expérimentale de leurs propriétés structurales, électriques, thermiques et fonctionnelles;
la modélisation multiphysique COMSOL du comportement électrothermique, de la redistribution du courant et des phénomènes liés à la protection dans les bobines supraconductrices.
La thèse se déroulera au laboratoire GREEN à Nancy, en étroite collaboration avec les activités liées aux matériaux fonctionnels de l'Université de Lorraine et avec le laboratoire de synthèse des matériaux du PSI (Institut Paul Scherrer, Suisse).
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This PhD will focus on the development of a new generation of smart insulators for High-Temperature Superconducting (HTS) magnets, at the crossroads of functional materials, superconducting coil technology, and multiphysics modelling.
The project is strongly connected to the future of fusion energy, where HTS superconducting magnets are becoming increasingly strategic for next-generation high-field systems. The research is also relevant to the broader world of advanced superconducting technologies and large-scale scientific infrastructures.
The successful candidate will work on a highly interdisciplinary topic combining:
synthesis of novel smart insulating materials, with a strong focus on vanadium oxide-based materials (VxOy)
processing and integration of these materials in or around HTS superconducting coils
experimental characterization of their structural, electrical, thermal, and functional behaviour
COMSOL multiphysics modelling of electro-thermal behaviour, current redistribution, and protection-related phenomena in superconducting coils
The PhD will be hosted at GREEN lab in Nancy, with strong collaboration with functional materials activities at Université de Lorraine and with the materials synthesis laboratory at PSI (Paul Scherrer Institute, Switzerland).
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Début de la thèse : 01/10/

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