Post doctorant - Sciences des matériaux

Matériaux, physique du solide Post doctorant - Sciences des matériaux H/F Elaboration de céramiques magnétocaloriques GdLiF4 et étude de nouveaux composés magnétocaloriques pour intégration dans des systèmes spatiaux de réfrigération ADR Ce travail de recherche en sciences des matériaux est directement motivé par les besoins de cryogénie spatiale (refroidissement de bolomètres en dessous de 0.1K pour des satellites d’observation astrophysique, expertise du DSBT), qui s’appuie sur la réfrigération par désaimantation adiabatique (ADR), Au coeur de ces systèmes se trouvent des matériaux ayant un fort pourvoir magnétocaloriques. On les trouve dans des composés ayant une forte entropie magnétique jusqu’à très basse température, rapidement supprimée par de faibles champs magnétiques. Ainsi, un premier composé particulièrement prometteur pour ce projet est GdLiF4. C’est un système où les interactions magnétiques entre ions de gadolinium sont purement dipolaires, ce qui lui confère des températures d’ordre très basses, et un grand pouvoir magnétocalorique notamment entre 1 et 4 K. Pour l’insérer dans un étage ADR, il faut des masses de plusieurs grammes de ce système. Une première partie de l’étude vise donc à optimiser et fiabiliser les conditions de frittage de GdLiF4. Ce process a déjà été étudié au laboratoire mais nécessite des ajustements pour l’adapter aux composés fluorés. Il pourra ensuite être appliqué à d’autres terres rares de même composition : RELiF4 (RE pour rare earth). L’objectif final est d’obtenir des céramiques de densité maximale (>95%) afin de gagner en résistance mécanique mais aussi en efficacité frigorifique rapportée au volume, et en conductivité thermique, points cruciaux pour les applications spatiales. Le procédé de synthèse met en oeuvre de nombreuses techniques (broyage, tamisage, traitements thermiques hautes températures, pressage isostatique à froid, pycnométrie, microscopie électronique…). Comme les fluorures ont une forte réactivité chimique, un effort particulier sera réalisé pour maintenir leur pureté chimique au cours des synthèses. En parallèle, une étude plus exploratoire est prévue sur l’élaboration de nouveaux matériaux magnétocaloriques, principalement des oxydes, permettant d’élargir les possibilités de refroidissement par désaimantation adiabatique à de plus basses températures, ou de gagner encore en efficacité ou autonomie de réfrigération. Cette recherche plus fondamentale sera axée sur l’obtention de nouveaux composés sous forme de poudre, céramiques ou monocristaux selon les difficultés des systèmes étudiés. En lien direct avec les physiciens des matériaux quantiques de PHELIQS, les propriétés physiques de ces composés seraient ensuite étudiées : susceptibilité magnétique et conductivité thermique à basse voire très basse température, structures et transitions magnétiques par diffraction neutronique le cas échéant (selon l’état de l’art des études publiées sur le sujet). Ces recherches devraient d’aboutir à des publications. - une approche « matériaux » des problèmes rencontrés (bouclage synthèses/caractérisations) avec en premier lieu une expérience en synthèse des matériaux. - une connaissance de la métallurgie - un goût pour les collaborations entre différentes équipes ou différents laboratoires (du CEA), en s’adaptant à leurs environnements scientifiques. - une bonne capacité à prendre de l’autonomie et des initiatives. 🤝 Pourquoi nous rejoindre ? ….En rejoignant l'Institut xxx, vous intégrez un environnement de recherche dynamique et innovant où vous avez l’opportunité d’apprendre, de grandir et de jouer un rôle clé au sein d’une entité/unité d’excellence.…ET CE N’EST PAS TOUT !Les à-côtés de votre mission principale peuvent vous intéresser :Un écosystème de recherche à la pointe, dédié à des thématiques à fort enjeu sociétal. Des formations pour renforcer vos compétences et booster votre carrière. Un équilibre vie privée/vie professionnelle reconnu et facilité par des possibilités de télétravail. Un CE riche en avantages sociaux, culturels et sportifs. Des avantages pratiques : restaurant d’entreprise/tickets restaurant, transport pris en charge à 75%, navettes dédiées depuis Paris, et bien plus encore. Un cadre de vie exceptionnel à Grenoble, au cœur des montagnes, offrant un équilibre unique entre vie urbaine et nature. Un cadre de travail privilégié à Cadarache, au cœur d’un site scientifique d’envergure, entre nature méditerranéenne et dynamisme technologique. 🚀 Vous souhaitez faire partie de l’aventure ? Postulez dès maintenant et mettez votre énergie au service de la recherche et de l’innovation !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