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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Propriétés thermodynamiques des matériaux par calculs ab initio


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

2020-14697-S0039  

Description du poste

Domaine

Physique du noyau, atome, molécule

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Propriétés thermodynamiques des matériaux par calculs ab initio

Sujet de stage

Établir les propriétés d’un matériau, et cela quelles que soient les températures et pressions, est un des plus grands enjeux de la physique moderne. Dans ce cadre, les calculs dits ab initio jouent un rôle important car ils permettent d'obtenir des données, même lorsqu’aucune expérience n’est réalisable dans les conditions thermodynamiques explorées. Le spectre de phonons (vibrations du réseau) est une donnée primordiale. Celui-ci permet d'obtenir ensuite de nombreuses autres grandeurs thermodynamiques (entropie, chaleur spécifique, énergie libre...). Cependant, le spectre de phonons, comme les autres grandeurs, peut être fortement affecté par la température, autrement dit par des effets dits anharmoniques.

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

La dépendance explicite du spectre de phonons vis-à-vis de la température peut aujourd’hui être obtenue au moyen de dynamiques moléculaires ab initio. Ces études, bien que coûteuses en ressources de calcul, sont aujourd’hui réalisables, à la fois en raison des avancées théoriques mais aussi grâce aux efforts de développement des outils numériques. En particulier, nous disposons aujourd’hui d’un code de calcul de structure électronique ABINIT capable de profiter efficacement des capacités des supercalculateurs (Curie et TERA-1000) disponibles sur notre centre de recherche. L’objectif du stage sera d’obtenir, par calcul ab initio, différentes grandeurs thermodynamiques en température d'un matériau d’intérêt (Fe, Ti, U…).
Le stage débutera par un travail théorique d’appropriation des différentes techniques employées : simulations ab initio, dynamique moléculaire, calculs de spectres de phonons… Il se poursuivra par le calcul de différentes grandeurs thermodynamiques d’un matériau (Fe, Ti, U…) présentant de nombreuses phases en pression et température. Selon le profil du candidat et les résultats obtenus, ce stage peut se poursuivre par une thèse.

Profil du candidat

Etudiant en Master 2
méthode ab initio, logiciel ABINIT
Master 2

Localisation du poste

Site

DAM Île-de-France

Localisation du poste

France, Ile-de-France