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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Modélisation à l'échelle atomique de la diffusion de l'hydrogène dans un joint de grains de H/F


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.  

Référence

2021-19080  

Description du poste

Domaine

Matériaux, physique du solide

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Modélisation à l'échelle atomique de la diffusion de l'hydrogène dans un joint de grains de H/F

Sujet de stage

Stage de R&D niveau BAC+5 (master 2/école d'ingénieur) avec une approche théorique/modélisation numérique. Ce stage a vocation à être suivi par une thèse.

Durée du contrat (en mois)

5-6

Description de l'offre

Dans de nombreuses applications—par exemple l’aéronautique, le nucléaire, le stockage et
transport de l’hydrogène--des matériaux de structure métalliques sont en contact avec de
l’hydrogène qui va pénétrer dans le métal, dégrader ses propriétés mécaniques, et parfois
conduire à la rupture du matériau. Les mécanismes de fragilisation par l’hydrogène ont été très
étudiés par le passé. Néanmoins, il n’existe toujours pas de modèle prédictif quantitatif de ces
phénomènes.


Ce stage s’intéresse à la modélisation à l’échelle atomique de la ségrégation et de la diffusion de
l’hydrogène aux joints de grains qui est un des mécanismes de fragilisation observé. Pour cela,
nous nous appuierons sur des potentiels interatomiques issus d’études précédentes [1, 2] et qui
traduisent les interactions entre atomes en fonction de la distance qui les sépare et de
l’environnement local. Ces potentiels seront dans un premier temps testés sur différentes
configurations de référence pour s’assurer qu’ils reproduisent bien les propriétés essentielles du
nickel et de l’hydrogène dans le nickel. Ensuite nous choisirons quelques joints de grains pour
lesquels nous optimiserons la structure de l’interface avec le code de dynamique moléculaire
LAMMPS. Une fois la structure identifiée, nous explorerons le paysage énergétique du système
pour identifier les sites de ségrégation de l’hydrogène ainsi que les barrières de migration entre
ces sites. Ces données permettront alors, en utilisant le code KineCLuE, de calculer l’effet d’un
joint de grains sur les coefficients de diffusion de l’hydrogène, à la fois dans le plan du joint et dans
la direction perpendiculaire.


Ce stage a vocation à être suivi par une thèse dont l’objectif est d’obtenir un modèle quantitatif
de la cinétique de répartition de l’hydrogène dans le nickel polycristallin, en prenant en compte
les propriétés spécifiques de chaque joint de grains, évaluées depuis l’échelle atomique, et de
comparer les résultats de ce modèle à des mesures expérimentales réalisées à l’École des Mines
de Saint-Étienne.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Potentiels interatomiques, Dynamique Moléculaire (LAMMPS), KineCluE

Profil du candidat

Formation solide en thermodynamique et
physique statistique, compétences en informatique et écriture de code

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

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

Ville

Gif-sur-Yvette

Critères candidat

Langues

  • Français (Courant)
  • Anglais (Courant)

Diplôme préparé

Bac+5 - Master 2

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Demandeur

Disponibilité du poste

01/03/2022