Chercheur(E) Postdoctoral

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Date Limite Candidature : jeudi 4 mai 2023

**Informations générales**:
**Intitulé de l'offre **:Chercheur(e) postdoctoral (H/F) : Modélisation micromécanique de la ségrégation des atomes de soluté aux interfaces dans les alliages de magnésium**
Référence : UMR7239-THIRIC-002
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : METZ
Date de publication : jeudi 13 avril 2023
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 24 mois
Date d'embauche prévue : 1 juin 2023
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2.833 euros bruts mensuels ajustable selon l'expérience
Niveau d'études souhaité : Supérieur à bac+5
Expérience souhaitée : Indifférent
Section(s) CN : Ingénierie des matériaux et des structures, mécanique des solides, biomécanique, acoustique

**Missions**:
**Activités**:

- Calculer à l'aide d'un code numérique à champs complets à base de Transformées de Fourier rapide (FFT) (K.S. Djaka, et al. 2017. Field Dislocation Mechanics for heterogeneous elastic materials: A numerical spectral approach, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. 315, 921-942 ; S. Berbenni, V. Taupin 2018. Fast Fourier transform-based micromechanics of interfacial line defects in crystalline materials, Journal of Micromechanics and Molecular Physics 3, 1840007) les champs élastiques en élasticité anisotrope hétérogène issus de différents joints de grains modélisés comme des distributions de défauts (dislocations, désinclinaisons, disconnections). Les contraintes hydrostatiques seront prédites par ce code et seront comparées aux profils de contraintes issus de simulations atomistiques dans le projet effectuées par les partenaires allemands.
- Coupler les champs élastiques des joints de grains avec un modèle thermodynamique de type White, Coghlan et Stein (C. L. White, W. A. Coghlan, 1977. The spectrum of binding energies approach to grain boundary segregation. Metall. Trans. A 8, 1403-1412 ; (R. Dingreville, S. Berbenni, 2016. On the interaction of solutes with grain boundaries, Acta Mater 104,237-249 ; C. Hu, S. Berbenni, D.L. Medlin, R. Dingreville, 2023. Discontinuous segregation patterning across disconnections Acta Materialia 246, 118724) afin de calculer les énergies de liaison des atomes de soluté aux joints de grains et en déduire des distributions de concentration de solutés à l'équilibre thermodynamique en fonction de la température.
- Étendre le code FFT actuel afin de calculer les champs de contraintes de cohérence en fonction de la concentration et de la distribution des solutés à l'équilibre autour des défauts cristallins pour différents joints de grains.
- Appliquer la méthodologie aux alliages de magnésium avec des solutés de Zn et de Y dans le cadre de ce projet ANR-DFG (atomes de soluté en substitution avec des volumes inférieurs et supérieurs, respectivement)
- Travailler en étroite collaboration avec un doctorant allemand et un doctorant du LEM3 pour alimenter le modèle avec des paramètres déduits de simulations atomistiques (dipôle élastique des solutés, défauts constituants les joints de grains) et effectuer des comparaisons des énergies de ségrégation et de concentrations de solutés obtenues.
- Une collaboration scientifique avec Sandia Nat. Labs (USA) est également prévue au cours du projet concernant le développement d'un modèle constitutif basé sur la thermodynamique pour analyser les effets couplés entre les processus mécaniques et chimiques. Celui-ci considère les joints de grains comme des interfaces de séparation sans épaisseur (sharp) au sens de Gibbs dotée de propriétés différentes de celles du volume. (Dingreville, R. & Qu, J.,2008. Interfacial excess energy,excess stress and excess strain inelastic solids: planar interfaces. J. Mech. Phys. Solids 56(5), 1944-1954 ; Dingreville, R., Hallil, A. & Berbenni, S., 2014 From coherent to incoherent mismatched interfaces: A generalized continuum formulation of surface stresses. J. Mech. Phys. Solids 72, 40-60)
- et tri-cristalllins de magnésium qui auront été élaborés par le partenaire allemand avec différents niveaux de concentration de solutés afin d'évaluer l'impact de la ségrégation interfaciale sur la réponse mécanique locale. Analyser les résultats en s'appuyant sur les calculs micromécaniques.- Présenter les résultats à des conférences nationales et internationales et écrire des articles dans des revues internationales à comité de lecture.

**Compétences**:

- Excellente connaissance en mécanique des milieux continus, en micromécanique et en défauts cristallins.
- Un goût avéré pour les simulations, la programmation scientifique (Python, Matlab, Fortran90) et les mathématiques appliquées.
- Une connaissance sur les études réalisées par simulations atomistiques serait utile mais pas obligatoire.
- Une expérience dans la réalisation d'essais mécaniques