École du ministère en charge de l'industrie, IMT Mines Albi est une école de l’Institut Mines- Télécom, 1er groupe d’écoles d’ingénieurs et de management de France. À l'avant-garde des enjeux industriels et académiques sur la scène internationale, elle agit comme un moteur scientifique et économique territorial en combinant ses 4 missions - former des ingénieurs en intégrant la dynamique du développement durable, faire de la recherche scientifique, contribuer au développement économique et diffuser la culture des sciences, des techniques et de l'innovation - en un cercle vertueux et porteur d'innovation.

Son positionnement en matière de formation et de recherche la place IMT Mines Albi comme école de référence sur trois des quatre thématiques de l’IMT, à savoir l’industrie du futur responsable, l’énergie, économie circulaire et société ainsi que l’ingénierie, santé et bien-être.

IMT Mines Albi s‘est dotée en 2023 et pour une période quinquennale, d’un plan stratégique décliné en 7 grandes actions, répondant ainsi aux orientations stratégiques du groupe IMT à laquelle elle appartient.

Le poste est à pourvoir au sein du Centre RAPSODEE (Recherche d'Albi en génie des Procédés des SOlides Divisés, de l'Energie et de l'Environnement), unité mixte de recherche CNRS dédiée aux procédés, matériaux et énergies durables.

Le travail de post-doc sera dirigé par le professeur Ange Nzihou et codirigée par un chercheur de l'université de Princeton (États-Unis).

Ce travail s’inscrit dans un projet ERC (European Research Council) Advanced Grant. L’ERC est une organisation européenne de financement qui soutient des projets de recherche de rupture à travers des appels à projets très compétitifs, dans le cadre du programme Horizon Europe de l’Union européenne.

Le projet ERC vise à évaluer la capacité de stockage de composites innovants en biocarbone, Il s’agit d’une famille de matériaux carbonés avancés et durables issus de la biomasse permettant de stocker l’énergie dans différents environnements, contrairement à la plupart des solutions actuelles reposant sur des matériaux d’origine fossile ou non durables. Cela devrait se traduire par une réduction significative des émissions de CO₂ et des économies d’énergie. Le travail sera réalisé dans un environnement international avec des visites régulières dans les laboratoires de partenaires en France, aux États-Unis et en Inde.

Les études en cours portent sur la sélection des biomasses, leur caractérisation, leur pyrolyse et leur graphitisation afin de produire des composites de biocarbone, ainsi que sur leurs propriétés thermophysiques, thermoélectriques et leurs performances de stockage. 

ACTIVITÉS PRINCIPALES

Ce projet de postdoctorat vise à élucider les mécanismes fondamentaux régissant la transformation thermique du biocarbone en carbone graphitique. L’accent sera mis sur la compréhension à l’échelle atomique et nanométrique des phénomènes thermodynamiques et cinétiques lors de la formation des matériaux carbonés issus de la biomasse. Cela inclut la nucléation et la croissance des phases ; la dissolution, la diffusion et la précipitation des espèces ; la séparation de phases ; l’évolution de l’organisation structurale du carbone lors des traitements thermiques ; ainsi que des propriétés mécaniques telles que la stabilité des phases, le degré de diffusion interstitielle des atomes, l’énergie des surfaces/sites et la conductivité.

Le/La candidat(e) devra mettre en œuvre et développer des techniques de simulation avancées, notamment, mais sans s'y limiter, les calculs de la théorie fonctionnelle de la densité (DFT) ; la dynamique moléculaire (MD), y compris les champs de force réactifs (par exemple, ReaxFF) ; les méthodes de Monte Carlo (par exemple, le Monte Carlo cinétique, l'échantillonnage thermodynamique). Une expérience en apprentissage automatique dans le domaine de la science des matériaux, telle que les potentiels interatomiques basés sur l'apprentissage automatique ; la modélisation des propriétés des matériaux à partir de données ; ainsi qu'une bonne connaissance des approches de modélisation multi-échelle seraient très appréciées.

Compétences, connaissances et expériences souhaitables :

• Solide expérience en méthodes numériques appliquées aux systèmes solide-fluide.
• Expérience dans au moins un des domaines suivants : calculs DFT, simulations de dynamique moléculaire ou modélisation.
• Connaissance des transformations de phase, de la diffusion ou des processus de nucléation et de croissance.
• Bonnes compétences en programmation (par exemple, Python, C/C++ ou similaire)

Capacités et aptitudes :

• Rigueur scientifique, capacité d’analyse et de synthèse
• Autonomie et esprit d’initiative
• Bonne communication écrite et orale en anglais

PROFIL RECHERCHE :

Doctorat de moins de 3 ans en génie des procédés, en science des matériaux, en physique, en chimie physique ou dans un domaine connexe

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