Post-doctorat - Des atomes aux planètes : étude ab initio des intérieurs planétaires

Physique du noyau, atome, molécule Post-doctorat - Des atomes aux planètes : étude ab initio des intérieurs planétaires - H/F Depuis la découverte de la première exoplanète en 1995 (récompensée par un prix Nobel en 2019), plus de 4000 nouveaux mondes ont été détectés. Leur immense diversité ainsi que leurs grandes différences par rapport aux objets du Système Solaire stimulent une recherche fondamentale intense pour comprendre leur structure, leur évolution ainsi que leur habitabilité. Les pressions colossales qui peuvent être atteintes dans de tels objets, jusqu’à 1 TPa soit 10 millions d’atmosphères, et les températures élevées de l’ordre de 10000 K induisent des modifications importantes dans les propriétés de la matière. La caractérisation des matériaux sous de telles conditions extrêmes ainsi que des différentes transitions de phases qu’ils peuvent subir est essentielle à la compréhension des intérieurs planétaires ainsi qu’à la détermination de l’habitabilité des exoplanètes. 2 ans + 2 x 1an renouvelables Au cours des deux dernières décennies, des progrès immenses ont été faits dans le domaine des simulations dites 'premiers principes' qui permettent maintenant de simuler les matériaux avec précision en incluant les effets quantiques notamment. Toutefois, la caractérisation thermodynamique fine et particulièrement celle des transitions de phase par les simulations doit être améliorée et c’est l’objectif de ce post-doctorat. Le.a candidat.e devra contribuer à l’implémentation de méthodes numériques spécifiques au calcul de l’entropie d’un matériau ainsi que de méthodes permettant la détermination des équilibres de phase dans des conditions extrêmes. Il.elle utilisera ensuite ces nouveaux outils pour déterminer des diagrammes de séparation de phase dans les planètes géantes ainsi que des courbes de fusion pour les Super-Terres. Ces informations seront confrontées à des mesures expérimentales haute-pression dans les années à venir et permettront de construire les modèles astrophysiques de demain. Les développements numériques se feront dans le code Abinit qui permet d’utiliser la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) pour calculer la structure électronique d’un matériau et ainsi ses propriétés thermodynamiques. Il s’agit d’un code massivement parallèle, objet d’une large collaboration internationale et écrit principalement en Fortran. Le travail s'effectuera au CEA/DAM Île-de-France à Bruyères-le-Châtel (91) mais des collaborations sont prévues avec le CRAL de l'ENS Lyon sur le plan théorique ainsi qu'avec des astophysiciens et des expérimentateurs pour l'application des techniques développées. 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. Bonnes connaissances en développement numérique, physique statistique, mécanique quantique et thermodynamique. Une sensibilisation aux outils d'apprentissage automatique est un plus. Python, Fortran. Post-doctorat