Calculs d'enthalpie libre de mélange dans les alliages liquides

Matériaux, physique du solide Stage - Bac+4/+5 - Calculs d'enthalpie libre de mélange dans les alliages liquides - H/F La modélisation thermodynamique des systèmes métalliques liquides est cruciale pour prédire les diagrammes de phases et alimenter les bases de données CALPHAD. Les méthodes ab initio, couplées à des techniques d'intégration thermodynamique, permettent d'accéder directement à l'énergie libre de ces systèmes, mais restent numériquement coûteuses. Pour surmonter cette limitation, l'apprentissage automatique offre une solution pour accélérer ces procédures sur une large gamme de températures et de pressions. Le paquet Python MLACS, développé au sein du laboratoire dans le cadre d'une collaboration internationale (https://mlacs.readthedocs.io), fournit une interface rapide et simplifiée pour ces méthodes. Ce stage propose de prolonger cette démarche en étudiant non plus les corps purs ou les eutectiques figés, mais les effets d'alliage dans un système binaire liquide. L'objectif est de calculer directement l'enthalpie libre de mélange en fonction de la composition et de la température. Le système Ca-Ga a été retenu pour cette étude en raison de la disponibilité d'une base de données DFT existante issue de calculs préliminaires. La première étape consistera à valider la méthodologie sur les corps purs (Ca et Ga liquides). Ensuite, le.a candidat.e étendra le protocole NETI pour calculer l'enthalpie libre de mélange du système Ca-Ga liquide, comparant les résultats aux évaluations CALPHAD. En fin de stage, une extension dans l'ensemble semi-grand canonique (SGC) sera envisagée pour varier la composition du système comme variable thermodynamique. Ce travail utilisera les codes de dynamique moléculaire disponibles (LAMMPS, couplé à des potentiels interatomiques machine learning) et des outils numériques en Python (MLACS) à développer ou améliorer. Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l’inclusion des travailleurs handicapés. Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les collaborateurs du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation. Formation en physique du solide. Un attrait pour la programmation informatique est nécessaire. Méthode ab initio, Logiciel ABINIT, Développement de paquet Python. Bac+4/+5