Description

Ce projet de doctorat porte sur le développement d’un capteur optique de nouvelle génération pour la détection moléculaire en temps réel, basé sur des techniques avancées de spectroscopie vibrationnelle (IR, UV-Vis, Raman). L’objectif est d’améliorer un prototype industriel existant en augmentant sa sensibilité, en élargissant sa gamme spectrale et en renforçant sa capacité à détecter des composants à l’état de traces dans des mélanges complexes. Le projet combine spectroscopie expérimentale, modélisation chimique quantique et analyse de données assistée par intelligence artificielle afin de permettre une attribution et une interprétation spectrales précises. Une attention particulière sera portée au traitement des signaux chevauchants, aux effets de pression et à la déconvolution automatique des spectres encombrés. Cette recherche interdisciplinaire sera menée en collaboration avec des partenaires académiques et industriels et bénéficiera des avancées récentes en spectroscopie vibrationnelle et en chimie théorique. L’objectif final est de développer une plateforme de capteur intelligente, robuste, adaptable à divers environnements et prête pour une mise en œuvre industrielle.

Compétences requises

Le candidat idéal devra être titulaire d’un Master (équivalent à un Master 2 en France) en Chimie, Sciences des Matériaux ou Physique-Chimie, avec une solide formation en chimie computationnelle. Un intérêt marqué pour travailler dans un environnement multidisciplinaire — à l’interface entre le milieu académique et industriel, et impliquant des collaborations nationales et internationales — est indispensable. La maîtrise de l’anglais et de bonnes compétences en informatique (par exemple, programmation en Python, utilisation de ressources de calcul haute performance) sont requises. Une expérience préalable en chimie quantique, modélisation moléculaire ou développement de codes scientifiques serait un atout.

Bibliographie

Surveillance en temps réel de la composition d’un gaz [S. Feng et al, Sensors 2019, 19(17), 3760]

Spectroscopies : I. Kezsmarki et al. Phys. Rev. 2007 B 76, 205114; P. Cokzon et al, Int. J. Mol. Sci. 2023, 24 (2), 1013; VS. Biltra et al, Anal. Chim. A-Acta 2024, 1322 :343063; E. Dobrolyubov et al, J. Quant. Spec. Rad. Transf. 2014 - 316(1):108909;

Modélisation : M. Odunlami et al, J. Chem. Phys., 2017, 146 (21)]; Bégué et al, J. Chem. Phys. 2007 Oct 28;127(16):164115; S. krasnoschekov J. Chem. Phys. 2024 161(23):1-30; B.R. Westbrook et al., 2024, W.X. Pang et al., 2024, I.M. Efremov et al., J. Chem. Phys 2024, 61(23):234105

Mots clés

Caractérisation, Chimie-Physique, Modelisation, Capteurs