Stage M2 Etude et Modélisation de Systèmes Contenant pour le Développement des Aimants Permanent H/F - CEA

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.

Implanté au coeur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.

Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

- La conscience des responsabilités
- La coopération
- La curiositéLes aimants à base de terres rares sont nécessaires au fonctionnement de nombreux appareils électriques dont ils améliorent les rendements et la compacité. En particulier, les applications dans des moteurs de traction et des génératrices installées dans les éoliennes off-shore sont d'une grande importance technologique. Les aimants occupent donc une position clef dans la transition vers des transports et des énergies décarbonés. Dans un contexte de forte croissance de la demande de ces composants, la minimisation des terres rares dans les aimants répond à un double enjeu de sécurisation des approvisionnements et de réduction des impacts environnementaux.
Une nouvelle famille d'aimants permanents de type RFe12-XMX est en cours de développement, où R = terre rare (Sm, Ce) et M = métaux stabilisateur (Mg, Ti, V, Mo). Ces aimants présentent une demande en terres rares d'environ 50 % inférieure à celle des aimants classiques de type Nd2Fe14B, tout en offrant des performances équivalentes. Cependant, le vaste nombre de compositions possibles ne permet pas leur conception et optimisation par une approche conventionnelle. La méthode Calphad (CALculation of PHAse Diagrams) est un outil de simulation numérique qui permet la prédiction de structures et les propriétés des systèmes multi-composées.
Le stage consiste en :
· Une étude bibliographique sur le système chimique et un recensement des données qui seront utilisées par la suite dans le modèle thermodynamique (structure cristalline, diagramme de phases, propriétés thermodynamiques)
· Une sélection de modèles Calphad disponibles dans la littérature et le développement de modèles manquants.
· La validation du modèle thermodynamique au moyen d'expériences.

Étudiant(e) en M2 ou en dernière année d'école d'ingénieur, dans le domaine de la physico-chimie et sciences des matériaux.