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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Diffraction X par laser de puissance dans le domaine de la matière dense et tiède


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Situé à 40 km au sud de Paris, le centre DAM-Île de France, a en charge la conception des armes nucléaires françaises, la recherche et développement dans le domaine de la lutte contre la prolifération et le terrorisme, l'alerte aux autorités en cas de séisme, de tsunami ou d'essai nucléaire étranger, la construction et le démantèlement de grandes infrastructures nucléaires. Leader français de la simulation numérique et du calcul intensif, il possède deux des machines européennes les plus puissantes. Il dispose également de plusieurs accélérateurs et de nombreux moyens techniques et expérimentaux pour mener ses recherches. Lui est également rattaché, l'Unité Propulsion Nucléaire située sur le centre CEA/Cadarache en région Provence Alpes-Côte d'Azur, où sont implantées les installations d'essais et une partie des fabrications de la propulsion nucléaire.  

Référence

2021-18542-S0376  

Description du poste

Domaine

Matériaux, physique du solide

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Diffraction X par laser de puissance dans le domaine de la matière dense et tiède

Sujet de stage

Diffraction X par laser de puissance dans le domaine de la matière dense et tiède

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Les expériences de compression dynamique sur les grandes installations laser sont de plus en plus utilisées pour déterminer les propriétés des solides et des liquides de quelques GPa et centaines de Kelvin jusqu'à plusieurs TPa et milliers de Kelvin. Cependant, les échelles de temps caractéristiques de ces expériences, de l’ordre de la nanoseconde, ont longtemps été un frein au développement des mesures structurelles directes in situ comme la diffraction X. Cette dernière technique s’avère pourtant très intéressante, car elle permet d’accéder directement aux changements structurels ioniques dans les solides sans nécessiter de calculs complexes annexes. En particulier, ce diagnostic permet d’identifier la nature et la densité des phases solides ainsi que l’éventuel passage en phase liquide des matériaux d’intérêt, ou encore d’étudier la cinétique de leurs différentes transitions de phase.
Au cours des dernières années, le développement de sources X sub-nanoseconde sur les grandes installations laser, générées par l’interaction de lasers intenses avec des matériaux solides, a rendu possible le développement d’un tel diagnostic. En particulier, un nouveau diagnostic de diffraction X a été mis au point récemment sur l'installation LULI2000. Il offre désormais la possibilité d'étudier avec précision les transitions de phases de matériaux cristallins comprimés à l'aide d'un laser de puissance et soumis à de très hautes pressions, qui relèvent du domaine de la matière dense et tiède.
Lors de la première étude, les changements de phase du fer très fortement choqué, matériau d'intérêt géophysique, ont été explorés afin d’acquérir des données importantes quant à la compréhension de la dynamique interne des planètes telluriques. En outre, le diagramme de phase du bismuth a été exploré avec une cinétique inédite offerte par ce type d’installation, i.e. en comprimant le matériau avec l’aide de rampes laser. L'objectif de ce stage sera d'analyser ces différentes données expérimentales afin d'encadrer la courbe de fusion du fer sous choc ainsi que de construire un nouveau diagramme de phase du bismuth, qui apparait différent des diagrammes de phase statiques ou explorés sous choc. Ce dernier point permettrait de mettre en lumière toute l’importance d’étudier les effets cinétiques pour comprendre les processus de transition de phase.
Dans ce but, l'étudiant(e) sera amené(e) à utiliser et améliorer un outil numérique récemment développé en langage Python permettant de dépouiller les données de diffraction 3D, ainsi qu'à réaliser des simulations hydrodynamiques permettant de remonter aux conditions de pressions et de températures atteintes expérimentalement. Il(elle) pourra également participer activement à la préparation et à la réalisation de la deuxième expérience de ce type qui aura lieu en juin 2022 sur l’installation LULI2000, afin de préparer au mieux le doctorat proposé à la suite de ce stage.

Profil du candidat

Python
Bac+5

Localisation du poste

Site

DAM Île-de-France

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Bruyères-le-Châtel