Post-Doctorat sur l'Étude des Propriétés Mécaniques de Nanoparticules d'Alliages à Haute Entropie par Microscopie Électronique en Transmission In Situ H/F - CNRS

Etudier les propriétés mécaniques de nanoparticules d'alliages à haute entropie par microscopie électronique en transmission in situ.
Activités
- Préparation de surface et manipulation des nanoparticules
- Nanoindentation par Microscopie Electronique en transmission in situ de nanoparticules HEA
- Miise en place d'une procédure d'analyse des données expérimentales
- Calculs par Dynamique Moléculaire et Eléments Finis.
Compétences
- Compétences en MET (différents modes)
- Capacité à mettre en place des développements instrumentaux originaux
- Expérience dans l'étude des propriétés mécaniques des matériaux
- Expérience préalable dans la synthèse/fabrication de matériaux serait un véritable atout.
Contexte de travail

Les nanoparticules métalliques (NPs) présentent des propriétés physico-chimiques uniques, différentes de celles des matériaux massifs, principalement en raison de leur rapport surface/volume élevé. Ces caractéristiques distinctives les rendent particulièrement attractives pour des applications en catalyse, en biomédecine et en optique. Dans ce contexte, les nanoparticules d'alliages à haute entropie (HEA) représentent une classe émergente et prometteuse de matériaux, car la combinaison de plusieurs métaux au sein d'une même nanostructure permet d'ajuster et d'améliorer finement leurs propriétés. Cependant, les contraintes mécaniques peuvent induire des transformations structurales susceptibles d'influencer fortement leurs performances. Il est donc essentiel de comprendre la réponse des nanoparticules d'alliage aux sollicitations mécaniques afin d'améliorer leur stabilité et d'optimiser leur comportement fonctionnel.

L'objectif de ce projet postdoctoral est de mener des recherches expérimentales avancées sur les propriétés mécaniques des nanoparticules d'alliages à haute entropie (HEA), afin de mieux comprendre le lien entre leur structure et leurs propriétés. Le projet s'appuiera sur l'expertise reconnue du laboratoire CEMES en nanoindentation in situ par microscopie électronique en transmission (MET) pour identifier les principaux mécanismes de déformation [1]. Sur le plan expérimental, il comprendra la préparation de supports et de surfaces d'indenteurs adaptés en vue des mesures MET, permettant de déterminer les contraintes de déformation et d'analyser les éventuelles déformations plastiques. Ces travaux seront complétés par des simulations numériques au LEM, combinant dynamique moléculaire (MD) et éléments finis (FE), deux approches dans lesquelles le laboratoire dispose d'une expertise confirmée [2].
Le·la chercheur·e postdoctoral·e rejoindra un consortium financé par l'ANR (projet YOSEMITE) réunissant cinq partenaires : CEMES, LEM, MPQ, ICMMO et CINaM. Il·elle bénéficiera de nanoparticules HEA synthétisées par les équipes expertes du MPQ et de l'ICMMO [3,4]. Le poste, partagé entre le CEMES (travaux expérimentaux) et le LEM (développement du « jumeau numérique »), favorisera un transfert de connaissances efficace entre les partenaires, garantissant la réussite du projet.

[1] Legros, M. et al., Observing deformation in situ. Nat. Mater. 23, 20-22 (2024) [2] Erbi, M. et al., Tuning elastic properties of metallic nanoparticles by shape controlling: From atomistic to continuous models, Small, 2302116 (2023) [3] Krouna S. et al., Atomic-scale insight into the thermal stability of high-entropy nanoalloys, Adv. Mat. 37, 2414510 (2025) [4] Moreira Da Silva C. et al., Colloidal synthesis of nanoparticles: from bimetallic to high entropy alloys, Nanoscale 14, 9832 (2022)

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.
Les nanoparticules métalliques (NPs) présentent des propriétés physico-chimiques uniques, différentes de celles des matériaux massifs, principalement en raison de leur rapport surface/volume élevé. Ces caractéristiques distinctives les rendent particulièrement attractives pour des applications en catalyse, en biomédecine et en optique. Dans ce contexte, les nanoparticules d'alliages à haute entropie (HEA) représentent une classe émergente et prometteuse de matériaux, car la combinaison de plusieurs métaux au sein d'une même nanostructure permet d'ajuster et d'améliorer finement leurs propriétés. Cependant, les contraintes mécaniques peuvent induire des transformations structurales susceptibles d'influencer fortement leurs performances. Il est donc essentiel de comprendre la réponse des nanoparticules d'alliage aux sollicitations mécaniques afin d'améliorer leur stabilité et d'optimiser leur comportement fonctionnel.

L'objectif de ce projet postdoctoral est de mener des recherches expérimentales avancées sur les propriétés mécaniques des nanoparticules d'alliages à haute entropie (HEA), afin de mieux comprendre le lien entre leur structure et leurs propriétés. Le projet s'appuiera sur l'expertise reconnue du laboratoire CEMES en nanoindentation in situ par microscopie électronique en transmission (MET) pour identifier les principaux mécanismes de déformation [1]. Sur le plan expérimental, il comprendra la préparation de supports et de surfaces d'indenteurs adaptés en vue des mesures MET, permettant de déterminer les contraintes de déformation et d'analyser les éventuelles déformations plastiques. Ces travaux seront complétés par des simulations numériques au LEM, combinant dynamique moléculaire (MD) et éléments finis (FE), deux approches dans lesquelles le laboratoire dispose d'une expertise confirmée [2].
Le·la chercheur·e postdoctoral·e rejoindra un consortium financé par l'ANR (projet YOSEMITE) réunissant cinq partenaires : CEMES, LEM, MPQ, ICMMO et CINaM. Il·elle bénéficiera de nanoparticules HEA synthétisées par les équipes expertes du MPQ et de l'ICMMO [3,4]. Le poste, partagé entre le CEMES (travaux expérimentaux) et le LEM (développement du « jumeau numérique »), favorisera un transfert de connaissances efficace entre les partenaires, garantissant la réussite du projet.

[1] Legros, M. et al., Observing deformation in situ. Nat. Mater. 23, 20-22 (2024) [2] Erbi, M. et al., Tuning elastic properties of metallic nanoparticles by shape controlling: From atomistic to continuous models, Small, 2302116 (2023) [3] Krouna S. et al., Atomic-scale insight into the thermal stability of high-entropy nanoalloys, Adv. Mat. 37, 2414510 (2025) [4] Moreira Da Silva C. et al., Colloidal synthesis of nanoparticles: from bimetallic to high entropy alloys, Nanoscale 14, 9832 (2022)

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

Aucun
Aucun