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Proposition de thèse - Octobre 2018-2021

Directeur /Contact : Joël Puibasset, Chargé de Recherche CNRS.

Co-directrice : Caroline Andreazza, Professeur des Universités.

Profil souhaité : Une formation initiale de physicien est requise (Licence de physique), ainsi qu’une solide formation théorique en physique de la matière condensée, physique statistique et transitions de phase.

Titre  : Structure et cinétique de formation de nanoparticules à base d’argent et de platine déposées sur des supports en faible interaction.

Objectifs scientifiques :
Notre équipe « système Nanostructurés et Confinés » est internationalement reconnue pour ses activités dans le domaine des nanosciences. Nous étudions en particulier l’effet du confinement nanométrique sur les propriétés de nanoparticules métalliques, avec de nombreuses retombées dans des domaines très variés tels que l’optique ou la catalyse.
Le contrôle de la taille des nanoparticules et de leur composition pour de petites dimensions (1 à 10 nm) permet d’envisager la conception de nouveaux nanomatériaux aux propriétés nouvelles ou exaltées par rapport à celles des cristaux macroscopiques. Souvent ces particules sont déposées sur des substrats de silice ou de carbone amorphe, qui sont réputés avoir des interactions relativement faibles avec les particules métalliques. Jusqu’à présent, la plupart des calculs de structure, ainsi que les analyses expérimentales ont négligé l’influence du support, alors que ce dernier peut moduler la stabilité structurale des objets et potentiellement induire des réorganisations structurales et également chimiques dans le cas des alliages. Pour affiner notre compréhension des propriétés d’équilibre des nanoparticules il apparait aujourd’hui important de prendre en compte la présence de ce support, ce qui est l’objet de cette proposition de thèse qui aura une double approche : numérique et expérimentale.
Le travail de simulation numérique s’appuiera sur l’expérience acquise au laboratoire pour la modélisation des nanoparticules métalliques déposées sur support de silice, en vue d’étudier et de comparer l’influence du support sur la stabilité structurale des nanoparticules d’argent et de platine, ainsi que du nanoalliage Pt/Ag. Une étude par dynamique moléculaire de la mobilité des atomes adsorbés sur le support permettra d’aborder des questions relatives à la cinétique de formation des nanoparticules. D’un point de vue expérimental, les nanoparticules seront élaborées par dépôt d’atomes sous ultravide. L’étude structurale et l’analyse des effets d’interface seront abordées grâce au couplage de techniques d’investigation à des échelles ultimes : la microscopie électronique en transmission et la diffusion des rayons X en incidence rasante aux petits et aux grands angles. Ceci permettra de suivre la cinétique de formation des nanoparticules sur leur support et leur vieillissement en température ou sous atmosphère.

Candidature : envoyer un CV et une lettre de motivation avant le 28 avril 2018