Le (la) candidat(e) rejoindra un projet financé par l'ERC, dirigé par le Dr. Patricia Abellan, sur le développement de procédés expérimentaux et d'outils prédictifs des effets d’un faisceau d'électrons sur les échantillons observés en microscopie électronique (MET, MEB) : les solutions aqueuses, les matériaux hydratés, et les interfaces eau/matériaux. Ce travail est particulièrement important dans les conditions dites 'in situ/operando/in vitro', obtenues dans le cadre des mesures MET cryogéniques ou en cellules liquides. Le projet vise à développer une plateforme essentielle à une interprétation fiable des observations de microscopie électronique en phase liquide et à la conception d’expériences robustes.
Ce projet comprendra le développement de méthodes cryo-EELS et EELS-in-liquid pour une quantification de la chimie sous rayonnements en collaboration étroite avec le Prof. Jay LaVerne (méthodes et modélisation de la chimie sous rayonnements, University of Notre Dame Radiation Laboratory, États-Unis).
Activités :
Le (la) candidat(e) devra notamment : développer des méthodes in situ pour l'évaluation de la chimie sous rayonnement en utilisant différents porte-échantillons cryogéniques et liquides pour le MEB et le STEM, des boîtes à gants et des porte-échantillons de transfert, des techniques de spectroscopie optique et des approches de la chimie des radicaux de l’eau.
Il ou elle aura accès aux capacités uniques d'imagerie et de microscopie électronique analytique de la plateforme instrumentale PLASSMAT à l'IMN et à l'équipement dédié disponible dans le cadre du projet financé par l'ERC. La plateforme PLASSMAT héberge le (S)TEM Nant'Themis (Thermo Fisher Scientific Themis Z G3), équipé d'un monochromateur (résolution en énergie moins de 100 meV), d'un correcteur de sonde (résolution spatiale de 60 pm @ 300 kV en STEM), et d'une variété de détecteurs et de capacités analytiques associées : Spectroscopie EDX (système SuperX avec 4 détecteurs), EELS (caméra de détection directe d'électrons Gatan K2 summit couplée au détecteur GIF Quantum 966 ERS de Gatan), iDPC, précession (Digistar et Astar de Nanomegas), caméras d'acquisition rapide (Gatan OneView IS). La plateforme PLASSMAT héberge également un microscope FIB/SEM à double faisceau (ZEISS Crossbeam 550L) et 4 microscopes MEB différents, dont un MEB JEOL IT 70 récemment installé qui sera utilisé pour ce projet.
Le(la) candidat(e) aura également accès à un système Vitrobot (Thermo Fisher Scientific) pour la préparation reproductible d'échantillons pour la cryo-EM et à une variété de porte-échantillons récemment mis en service et dédiés à l'étude d'échantillons aqueux et d'interfaces eau-solide. Il s'agit notamment d'un porte-échantillon liquide conçu sur mesure pour le MEB (Norcada Inc.), d'un porte-échantillon de cryotransfert dont la température peut varier en continu (Gatan), d'un porte-échantillon liquide pour des épaisseurs de liquide homogènes (Insight Chips) et d'un porte-échantillon liquide avec des capacités électrochimiques (Hummingbird Sci.).
Profil du candidat et compétences attendues :
Exigences :
• Titulaire d'un master 2 (M2) ou d'un diplôme équivalent avec une formation en chimie, en science des matériaux, en biologie ou dans des domaines étroitement liés.
• Expérience en microscopie électronique
• Expérience pratique de la microscopie électronique, notamment du MEB, du (S)TEM, de l'imagerie à faible dose de matériaux sensibles aux faisceaux et des techniques cryogéniques.
• Des compétences informatiques en traitement de données.
• Compétence en matière de résolution de problèmes
Expérience / compétences souhaitables :
• Expérience pratique de la spectroscopie de perte d'énergie des électrons (EELS)
• Connaissance/expérience en laboratoire de la chimie des radicaux de l'eau
• Très bon niveau d'anglais
Contexte de travail
Cette thèse est financée dans la cadre d’un projet ERC consolidator grant du Conseil européen de la recherche, soutenu par l'Union européenne (projet ERC CoG 2023 DREAM-SWIM). Les financements ERC constituent l'un des programmes les plus prestigieux et les plus compétitifs de l'UE. Ils soutiennent des projets ambitieux, motivés par la curiosité et susceptibles de générer des innovations scientifiques majeures.
Le laboratoire d’accueil est l’Institut des matériaux de Nantes Jean Rouxel (IMN, UMR 6502, http://www.cnrs-imn.fr). L'IMN est une unité mixte de recherche CNRS - Université de Nantes, composée de plus de 200 personnels dont environ 120 permanents et 80 doctorants et post-doctorants. Le/la candidat(e) retenu(e) rejoindra l'équipe PMN (Physique des matériaux et des nanostructures), dans le cadre d'un axe de recherche visant l'étude des interfaces à l'échelle nanométrique, et bénéficiera de l'interaction avec de nombreux collègues travaillant dans plusieurs domaines des sciences de la matière. Le/la doctorant(e) intégrera le Centre de Microcaractérisation (CMC) de l'IMN et interagira avec d'autres chercheurs, ingénieurs et doctorants travaillant également en microscopie électronique.
Ce projet sera réalisé en étroite collaboration avec le Notre Dame Radiation Laboratory (NDRL) situé à l'Université de Notre Dame, en Indiana, aux États-Unis (https://rad.nd.edu/ ), et en particulier avec le professeur Jay LaVerne. Le NDRL est un centre de renommée mondiale dans le domaine de la chimie des rayonnements et de la photochimie solaire.
The PhD candidate will be associated to the 3MG (Matériaux Matières Molécules Géosciences) doctoral school.
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.
Contraintes et risques
De courtes visites au NDRL aux États-Unis seront envisagées.
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