Post-doc en tomographie X et sciences des matériaux

SOLEIL est le centre français de rayonnement synchrotron, situé sur le plateau de Saclay près de Paris. Il s’agit d’un instrument pluridisciplinaire et d’un laboratoire de recherche, ayant pour mission de conduire des programmes de recherche en utilisant le rayonnement synchrotron, de développer une instrumentation de pointe sur les lignes de lumière et de mettre celles-ci à la disposition de la communauté scientifique. Le synchrotron SOLEIL, outil unique à la fois en matière de recherche académique et d’applications industrielles, a ouvert en 2008. Il est utilisé annuellement par plusieurs milliers de chercheurs français et étrangers, à travers un large éventail de disciplines telles que la physique, la biologie, la chimie, l’astrophysique, l’environnement, les sciences de la terre, etc. SOLEIL s’appuie sur une source de rayonnement remarquable à la fois en termes de brillance et de stabilité. Cette Très Grande Infrastructure de Recherche (TGIR), partenaire de l’Université Paris-Saclay, est constituée en société « civile » fondée conjointement par le CNRS et le CEA.

La ligne de lumière PSICHÉ (Pression, Structure et Imagerie par Contraste à Haute Énergie) est dédiée à la diffraction des rayons X sous conditions extrêmes (pression-température) et à la tomographie à haute énergie, sous conditions ambiante et extrêmes. La source est un wiggler sous vide qui est utilisé pour produire un large éventail de modes de faisceau, que ce soit un large faisceau blanc/rose parallèle ou un microfaisceau monochromatique. La ligne de lumière dispose de deux cabanes expérimentales, une dédiée au faisceau blanc/rose (gamme d’énergie : 15-100 keV) et une autre pour le faisceau monochromatique (20-50 keV). Les conditions de pression et de températures extrêmes peuvent être générées à l’aide de différents équipements : une presse multi-enclumes de 1200 tonnes, des presses Paris-Edimbourg (dont une dédiée à la tomographie sous conditions extrêmes), des cellules à enclumes de diamant (avec chauffage laser). L’aspect multi-technique et la combinaison de techniques complémentaires sont des caractéristiques importantes de la ligne.

La ligne de lumière PSICHÉ sert des communautés très variées couvrant des disciplines très larges allant de la biologie et à la paléontologie à la science des matériaux, la physique des hautes pressions et la géophysique.

L’équipe actuelle, sous la responsabilité du responsable de ligne, est constituée de quatre personnes permanentes, trois scientifiques et un technicien, ainsi qu’un post-doc.

I. Mission

Le/la post-doctorant(e) travaillera sur la ligne PSICHÉ du synchrotron SOLEIL sous la direction conjointe d’Andrew King (scientifique de ligne) et de Thilo Morgeneyer (Directeur de recherche, Mines Paris - PSL).

Le (la) chercheur(se) participera activement au programme d’accueil des utilisateurs (tomographie X et science des matériaux) et sera impliqué(e) dans les activités scientifiques, techniques et méthodologiques de la ligne de lumière. Cela signifie préparer la ligne de lumière pour les expériences, assister les utilisateurs dans le montage des expériences, l’acquisition des données et leur traitement si nécessaire.

Il/elle développera un programme de recherche (voir section suivante). Il/elle bénéficiera de temps de faisceau interne et devra également soumettre des projets aux comités de programme. Il/elle publiera ses résultats et les présentera dans des conférences nationales et internationales.

II. Projet

Le/la post-doctorant(e) travaillera sur deux axes :

• Identification et quantification des mécanismes d’endommagement dans les matériaux ductiles

L’endommagement ductile implique la nucléation, la croissance et la coalescence de cavités. Dans le cas de charge cyclique de matériaux ductiles, lors de l’application d’un nombre très limité de cycles (<30), les mécanismes d’endommagement ne sont pas identifiés ni quantifiés. La croissance de cavités peut jouer un rôle dans ces conditions mais l’effet de la charge en compression n’est pas clair. La fonte à graphite sphéroidale pourrait être utilisée comme matériau modèle pour étudier ce sujet. L’objectif du postdoc est d’étudier la rupture ductile dans les premiers quelques cycles en utilisant l’imagerie par tomographie in-situ. Le dispositif de chargement nécessite d’être validé ou adapté pour un chargement traction-compression via une machine de chargement électromécanique existante. D’autres études d’endommagement ductiles sont en cours au Centre des Matériaux dans le cadre de la transition écologique, incluant la fragilisation de l’acier par l’hydrogène et l’effet du recyclage d’alliages d’aluminium sur la présence de particules intermétalliques et leur nocivité à la mise en forme. Le/La postdoc contribuera à ces études via des expériences de tomographie ex-situ et in-situ ciblées.

• Nouvelles opportunités en imagerie de microstructure et de déformation de matériaux en conditions extrêmes

La ligne PSICHE a un programme de recherche en cours basé sur des techniques d’imagerie de matériaux en conditions extrêmes, incluant la tomographie haute vitesse (UToPEc) et la tomographie utilisant un appareil de torsion à haute pression (RoToPEc). Le postdoc sera impliqué dans les campagnes de test et de mises en service de nouvelles enclumes transparentes, ou de notre nouveau compresseur embarqué et dans les premières expériences qui exploiteront ces développements. Le postdoc participera également aux travaux en cours incluant l’amélioration des performances en imagerie des optiques de la ligne de lumière, l’implémentation de changements de montages expérimentaux plus rapides et plus pratiques, l’automatisation de la manipulation et de l’alignement des échantillons et l’analyse / visualisation rapide et automatisée des données.

III. Formations et Expérience

Cet emploi s’adresse à un.e scientifique titulaire d’un doctorat (ou équivalent) en mécanique des matériaux / physique appliquée à la science des matériaux et ayant une expérience en tomographie. Elle/il doit avoir une expérience dans le traitement de données avec Python ou tout autre langage.

Le/la post-doctorant(e) intégrera une équipe pluridisciplinaire, passionnée et en plein développement, bénéficiant de multiples partenariats nationaux et internationaux.

Nous recherchons quelqu’un faisant preuve de curiosité, dynamique, autonome et appréciant le travail en équipe.

Une bonne maîtrise - écrite et orale – de l'anglais est requise.

IV. Conditions générales

Cette offre correspond à un poste de durée déterminée de 2 ans.

Le poste est localisé sur le site du synchrotron SOLEIL (Campus Paris-Saclay, Saint-Aubin, www.synchrotron-soleil.fr). Le/la post-doctorant(e) pourra être amené à se déplacer et travailler ponctuellement au Centre des Matériaux, Mines Paris - PSL (Évry).

L’assistance aux utilisateurs impose des périodes d’astreintes et peut nécessiter, en cas de besoin, des interventions sur site en dehors des horaires normaux de travail.