Étude à L'échelle Atomique Des Nano-précipités

il y a 1 mois


Nancy, France CNRS Temps plein

Cette offre est disponible dans les langues suivantes:

- Français
- Anglais

Date Limite Candidature : jeudi 11 mai 2023

**Informations générales**:
**Intitulé de l'offre **:Étude à l'échelle atomique des nano-précipités de Nb dans les alliages de Zr sous irradiation (H/F)**
Référence : UMR7198-MARTAI-085
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : NANCY
Date de publication : jeudi 20 avril 2023
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 18 mois
Date d'embauche prévue : 1 juin 2023
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2833,40€ ajustable selon le niveau d'expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent
Section(s) CN : Chimie des matériaux, nanomatériaux et procédés

**Missions**:
La gaine du combustible dans les réacteurs nucléaires est constituée d'alliages de zirconium dont l'évolution microstructurale sous irradiation conduit à une croissance macroscopique. Les observations expérimentales montrent clairement que l'ajout de niobium dans les alliages de zirconium améliore leur performance en matière de stabilité dimensionnelle. L'apparition retardée de boucles lacunaires, ainsi que la formation de nano-précipités enrichis en niobium, ont été observées et pourraient expliquer leurs meilleures propriétés. Malgré de nombreuses études sur les
alliages de zirconium, nous ne savons toujours pas pourquoi les alliages contenant du Nb ont un meilleur comportement par rapport à la croissance sous irradiation, et comment les nano-précipités de Nb influencent l'agrégation des défauts ponctuels ainsi que la croissance des gaines.
Plusieurs caractéristiques physiques des précipités de Nb restent inconnues ou incomplètes : quelle est leur composition et comment évolue-t-elle au cours de l'irradiation ? Quel état de contraintes ces précipités génèrent-ils ? Quel est leur impact sur l'élimination des défauts ponctuels créés par l'irradiation, i.e. leur force de puits ? Toutes ces questions nécessitent une meilleure connaissance de la forme et de la distribution des précipités, ainsi que de la nature de leur interface avec la
matrice. Par conséquent, le post-doc aura pour objectif de modéliser entièrement les nanoprécipités de Nb afin d'obtenir leur force de puits et leurs biais d'absorption, i.e. leur capacité à éliminer les lacunes et les auto-interstitiels générés par l'irradiation. Cela nécessite tout d'abord une évaluation du degré de cohérence et de déformation libre hors contrainte des nano-précipités de Nb. Ces données nous aideront à comprendre comment ces précipités interagissent avec les défauts ponctuels et les boucles de dislocation dans la microstructure. Elles nous serviront également de
données d'entrée pour les modèles cinétiques à l'échelle mésoscopique de l'évolution
microstructurale sous irradiation.
Une analyse complète des précipités inclura des simulations à l'échelle atomique, de type statique moléculaire (SM) utilisant un potentiel empirique EAM pour Zr-Nb récemment développé au CEA, des calculs ab initio, dans la continuité de travaux antérieurs, ainsi que de la modélisation continue.
Les résultats des simulations seront comparés à des mesures expérimentales de haute résolution.

**Activités**:
Ce post-doc fait partie d'un projet ANR entre l'IJL, le CEA, l'UMET, EdF et Framatome. Une forte interaction avec les partenaires du projet est attendue, en particulier pour comparer la structure des nano-précipités résultant des calculs avec celle caractérisée expérimentalement par MET, sonde atomique et diffraction RX au synchrotron. Des interactions avec les partenaires devraient également permettre d'utiliser les résultats des simulations atomistiques dans la modélisation multi-échelle de l'évolution cinétique sous irradiation. Le post-doc travaillera à l'IJL sous la direction
de Maeva Cottura en étroite collaboration avec Emmanuel Clouet au CEA Saclay (banlieue parisienne). Des déplacements réguliers au CEA seront à prévoir.

**Compétences**:
- métallurgie physique,
- calculs atomistiques (ab initio, statique moléculaire classique, dynamique moléculaire),
- modélisation continue élastique.

Une expérience en programmation est également requise.-
**Contexte de travail**:
La personne recrutée sera intégrée au sein de l'équipe "Microstructures et contraintes" de l'Institut Jean Lamour (IJL, UMR 7198), unité mixte de recherche du CNRS et de l'Université de Lorraine. Il est rattaché à l'Institut de Chimie du CNRS. Spécialisé en science et ingénierie des matériaux et des procédés, il couvre les champs suivants : matériaux, métallurgie, plasmas, surfaces, nanomatériaux, électronique.
L'IJL compte 263 permanents (30 chercheurs, 134 enseignants-chercheurs, 99 IT-BIATSS) et 394 non-permanents (182 doctorants, 62 post-doctorants / chercheurs contractuels et plus de 150 stagiaires), de 45 nationalités



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