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Sujet du stage de Master

Imagerie cohérente de nanoparticules lors d'une réaction chimique


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Publié le 8 octobre 2021
Le CEA  est un acteur majeur de la recherche française et l'IRIG (Institut de recherche interdisciplinaire de Grenoble) est l'un de ses instituts, dédié à la recherche fondamentale, au sein de Minatec. L'ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) est un institut de recherche multinational, situé à Grenoble, France. Il exploite l'une des sources de rayonnement X synchrotron les plus puissantes. Les deux instituts offrent un environnement de travail hautement dynamique et passionnant au sein des Alpes françaises.

Résumé :
Le but de ce stage est d’étudier l’évolution de la structure (composition, défauts, champ de déplacement et de déformation, etc) de nanoparticules uniques en cours de réaction électrochimique.
Pour cela, l’étudiant(e) utilisera les capacités uniques de l’imagerie cohérente des rayons X en condition de Bragg (BCDI – « Bragg coherent diffraction imaging ») en milieu synchrotron. En raison de sa bonne résolution spatiale (≈ 5-10 nm) et de son excellente sensibilité aux déplacements atomiques et aux contraintes locales [1–3], l’imagerie par diffraction cohérente de Bragg est devenue au cours des deux dernières décennies un outil puissant pour sonder en trois dimensions (3D) la structure et le champ de déformation locale au sein de particules de diamètre compris entre 50 nm et 1 µm [3]. Cette technique non-destructive est particulièrement pertinente pour l'étude in situ voire operando de la structure de nanoparticules. Cette technique profite du développement technologique récent (EBS « Extremely Brillant Source » Upgrade) de l’ESRF, le synchrotron européen localisée à Grenoble. En utilisant les capacités uniques de l’imagerie cohérente des rayons X en condition de Bragg (BCDI), l’étudiant(e) cartographiera in situ, operando (en cours d’opération) et en 3D la réponse structurelle (par exemple, évolution du champ de déformation et des défauts cristallographiques) de nanoparticules individuelles en cours de réaction électrochimique (pour différents potentiels de l’électrode) et pour différents types d’électrolyte. Cette technique ouvre la voie à l’analyse de la structure interne des nanoparticules et à leur optimisation lors de réactions catalytiques. Une corrélation entre propriétés électrochimiques et structurales des nanoparticules sera recherchée. Les expériences seront principalement réalisées à l’ESRF au sein d’un environnement scientifique international de premier plan.

Profile :
Le candidat sera en 1ère ou 2ème année de Master. Il/elle aura de préférence des connaissances approfondies en physique, chimie, science des matériaux ou dans une science étroitement liée. Il/elle devra également avoir une expérience ou montrer un certain intérêt pour l'apprentissage de l'analyse des données et le développement de programmes d'analyse en utilisant par exemple la programmation Python. Il/elle devra avoir de bonnes compétences interpersonnelles, de communication, d'organisation et de présentation.

Autres informations :
Encadrant : Marie-Ingrid Richard ()
Laboratoires d'accueil : IRIG/MEM, CEA Grenoble, 17, Rue des Martyrs, 38000 Grenoble Cedex, France et ESRF, 71 Avenue des Martyrs, 38000 Grenoble.
Stage de Master (3-6 mois)

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