Description du poste
Disponibilité du poste
Date de début du postdoc peut se situer entre Mars et Juin 2025.
Durée du contrat
12 à 24 mois
Description de l’offre
Qu’ont en commun les verres issus de procédés différents ?
Ce texte détaille un sujet de postdoc, financé pour 1 an. Ce postdoc est renouvelable une fois si tout s’est raisonnablement bien passé la première année. Le travail proposé se fera très majoritairement sur le centre du CEA Saclay, dans deux laboratoires (le SPEC et le LLB). Quelques déplacements ponctuels sont possibles à l’Université de Rouen, partenaire du projet. La date de début du postdoc peut se situer entre Mars et Juin 2025.
Contexte : Un grand nombre de nos matériaux du quotidien sont des verres, c’est-à-dire des solides non cristallins obtenus par trempe thermique à partir de leur état liquide. Pourtant, aussi bien la nature des verres que leur comportement mécanique sont des sujets où beaucoup de questions fondamentales restent débattues [Arc20] : – le verre est-il une vraie phase de la matière (distincte du cristal et du liquide) ou bien un liquide très visqueux hors-équilibre thermodynamique? – Pourquoi certains verres [Lac12] macroscopiquement fragiles deviennent-ils ductiles à l’échelle nanométrique? Notre projet se situe au carrefour de ces deux domaines de recherche fondamentale. Nous souhaitons apporter un éclairage nouveau sur ces questions en s’appuyant sur des paramètres de contrôle différents: la taille de la molécule vitrifiable (ici la longueur de chaine d’un polymère) et la vitesse de trempe thermique.
Depuis la fin des années 90, la notion d’Hétérogénéités Dynamiques (HD) a émergé et fait désormais consensus pour rendre compte des nombreux phénomènes expérimentaux observés autour de la température de transition vitreuse Tg. Lorsqu’on refroidit un liquide vitrifiable, la dynamique se produit « par paquets » comportant Ncorr molécules. Certains paquets ayant une dynamique bien plus rapide que d’autres, on appelle ces paquets Hétérogénéités Dynamiques (HD). Il est désormais établi que Ncorr augmente lorsque la température T diminue, et que près de Tg, les HDs sont de géométrie compacte, auxquelles est associée un diamètre typique Dcorr ~(Ncorr)1/3. Lorsqu’on varie la taille des molécules de part et d’autre de Dcorr quels sont les changements qui se produisent ? Afin de pouvoir réaliser cette étude en variant aussi peu que possible la nature des interactions chimiques entre molécules, notre idée est d’étudier quelques familles –bien choisies- d’oligomères (notées n-M où M est le monomère) et d’utiliser des quantités issues de la spectroscopie linéaire, dont le lien avec Dcorr a été établi [Dal07]. L’idée de varier fortement la vitesse de trempe thermique vTh est complémentaire de la précédente. En effet, plus vTh est élevée et plus le liquide vitrifiable tombera hors équilibre à une température T* élevée, ce qui permettra d’étudier systématiquement la variation de Dcorr(T*) avec vT.
Méthodes : Nos laboratoires maîtrisent depuis quelques années les trempes ultra rapides et nous savons varier vTh sur plus de 4 décades [Hén24]. En ce qui concerne l’étude de la transition vitreuse en elle-même, les expériences dont nous disposons sont principalement la spectroscopie diélectrique et calorimétrique, diffusion neutronique. Quant aux propriétés mécaniques, nous disposons, grâce à notre partenaire (GPM à l’Université de Rouen) de plusieurs possibilités comme la Dynamical Mechanical Analysis pour l’échelle macroscopique, et un Nanoindenteur ainsi qu’un AFM pour les diagnostics à petit échelle.
[Arc20] F. Arceri, F. Landes, L. Berthier, G. Biroli, arXiv:2006.09725v1, (2020)
[Lac12] R. Lacroix, E. Barthel et al., Int. J. App. Glass Sc., 3, 36–43 (2012)
[Dal07] Dalle-Ferrier et al. Phys. Rev. E 76, 041510 (2007)
[Hén24] M. Hénot, X. A. Nguyen, F. Ladieu. J. Phys. Chem. Lett. 15, 3170 (2024).
Localisation du poste
Site
Service de Physique de l’Etat Condensé – CNRS/UMR 3680
Laboratoire Léon Brillouin, CEA/CNRS UMR 12
Institut RAyonnement MatIère de Saclay, Direction des Sciences de la Matière, CEA-Saclay
Critères candidat
Profil du candidat
Le ou la candidate postdoc aura obtenu son doctorat en physique expérimentale des systèmes vitrifiables ou plus largement de la matière molle. La personne aura des facilités d’écriture et n’hésitera pas à être force de proposition tout au long du projet. Cette personne sera fortement motivée pour mener à bien le projet ci-dessus et aura, idéalement, déjà une expérience en spectroscopie linéaire diélectrique et/ou calorimétrique. A Saclay le postdoc interagira avec F. Ladieu, M. Hénot, C. Raepsaet et C. Alba-Simionesco. A Rouen, il travaillera avec l’équipe GPM et en particulier avec N. Delpouve.
Deadlines et Contacts: Les candidats doivent envoyer leur CV, leur lettre de motivation et leurs diplômes dès que possible et au plus tard fin février 2025 à l’adresse suivante : et