Description

Ce projet vise à être pionnier dans le domaine de la « Nanocristallographie Quantitative » en tirant parti des capacités avancées du microscope JEM-F200 équipé d'un détecteur MEDIPIX3. L'objectif principal est de développer une méthodologie unifiée combinant la Diffraction Électronique en Précession par Balayage (SPED) avec l'analyse de la Fonction de Distribution de Paires électronique (ePDF). Cette approche novatrice permettra la cartographie simultanée de l'ordre cristallographique à longue portée (phase, orientation) et de la structure locale à courte portée (phases amorphes/désordonnées) avec une résolution nanométrique.

Le doctorant collaborera avec le groupe de recherche du Prof. Daniel Ugarte (Université de Campinas, Brésil), pionniers de la technique combinant Diffraction Électronique en Précession (PED) et ePDF, pour intégrer cette méthode dans un cadre de Microscopie Électronique en Transmission par Balayage (STEM). Le projet cible deux applications synergiques :

1. Nanoparticules Métalliques : Fournir des références structurales expérimentales pour valider les Potentiels Interatomiques par Apprentissage Automatique pour la conception de catalyseurs, en collaboration avec le Dr. Matthias Hillenkamp (Chercheur CNRS, Institut Lumière Matière, Lyon). Cela servira de banc d'essai contrôlé : la structure connue des nanoparticules métalliques permettra une validation rigoureuse de la méthode SPED-ePDF.
2. Astrominéraux : Appliquer la technique validée aux échantillons provenant des astéroïdes Ryugu et Bennu (missions Hayabusa2 et OSIRIS-REx) pour résoudre la nanostructure de la matière organique amorphe et des silicates hydratés, éclairant ainsi les conditions de formation de la matière primitive du système solaire. Cette approche progressive minimise les risques lors de la manipulation de ces échantillons irremplaçables.

Le doctorant passera plusieurs mois à l'UNICAMP pour maîtriser la technique PED-ePDF et contribuera aux flux de travail développés dans la bibliothèque open-source PyXEM, assurant ainsi un large impact au sein de la communauté scientifique.

Compétences requises

- Un master en physique, en science des matériaux ou dans un domaine connexe. - Un esprit analytique, une passion pour la résolution de problèmes et un vif intérêt pour l'étude des matériaux à l'échelle nanométrique. - Maîtrise du codage en Python, associée à un solide enthousiasme pour l'analyse des données scientifiques. - Excellentes compétences en communication et capacité à travailler en collaboration au sein d'une équipe interdisciplinaire. - Maîtrise de l'anglais parlé et écrit.

Bibliographie

- Mouloud, B.E., Jacob, D., de la Peña, F., Marinova, M., Le Guillou, C., Viennet, J.C., Laforet, S., Leroux, H., Teurtrie, A., Noguchi, T. and Matsumoto, T., 2024. Four‐dimensional‐STEM analysis of the phyllosilicate‐rich matrix of Ryugu samples. Meteoritics & Planetary Science.
- Corrêa, L.M., Moreira, M., Rodrigues, V. and Ugarte, D., 2021. Quantitative structural analysis of AuAg nanoparticles using a pair distribution function based on precession electron diffraction: implications for catalysis. ACS Applied Nano Materials, 4(11), pp.12541-12551.

Mots clés

Microscopie électronique à transmission, 4D STEM, fonction de distribution de paires, diffraction en précession électronique , matériaux amorphes , science des données