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Post-doctorant - Ligne de lumière LUCIA (h/f)

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SOLEIL est le centre français de rayonnement synchrotron, situé sur le plateau de Saclay près de Paris. Il s’agit d’un instrument pluridisciplinaire et d’un laboratoire de recherche, ayant pour mission de conduire des programmes de recherche en utilisant le rayonnement synchrotron, de développer une instrumentation de pointe sur les lignes de lumière et de mettre celles-ci à la disposition de la communauté scientifique. Le synchrotron SOLEIL, outil unique à la fois en matière de recherche académique et d’applications industrielles, a ouvert en 2008. Il est utilisé annuellement par plusieurs milliers de chercheurs français et étrangers, à travers un large éventail de disciplines telles que la physique, la biologie, la chimie, l’astrophysique, l’environnement, les sciences de la terre, etc. SOLEIL s’appuie sur une source de rayonnement remarquable à la fois en termes de brillance et de stabilité. Cette Très Grande Infrastructure de Recherche (TGIR), partenaire de l’Université Paris-Saclay, est constituée en société « civile » fondée conjointement par le CNRS et le CEA.

La ligne LUCIA (Ligne Utilisée pour la Caractérisation par Imagerie et Absorption) s’adresse au domaine des ‘rayons x tendres’ (0.5 – 8 keV) en micro-faisceau (2.5*2.5 mm2). Elle permet de coupler la microcartographie par fluorescence x et la spectroscopie d’absorption x (m-XANES et m-EXAFS). Ceci permet de connaitre la spéciation (état d’oxydation, structure électronique et structure locale) des différents éléments présents dans un échantillon hétérogène, à l’échelle micrométrique par une sonde non-destructrice. Le domaine en énergie couvert par la ligne permet d’étudier les seuils K des éléments du Na au Fe, les seuils L du Mn au Gd, et les seuils M des terres rares et des actinides. Ces caractéristiques font de cette ligne un instrument unique au niveau mondial, et la Science des Surfaces trouve sa place dans ce large domaine d’applications.

Un dispositif expérimental particulier est dédié à l’études des surfaces. Une chambre d’analyse comprenant LEED, Auger, détecteur de fluorescence, mesure du rendement électronique total (TEY), porte-échantillon refroidi, est couplée à une chambre de préparation équipée des moyens indispensables en fonction de l’expérience envisagée : balance à quartz, évaporateurs, décapage par bombardement ionique, chauffage de l’échantillon.

Pour plus de détails, voir : http://www.synchrotron-soleil.fr/portal/page/portal/Recherche/LignesLumiere/LUCIA

I.Missions

Dans le cadre du développement de la Science des Surfaces sur la ligne LUCIA, nous recherchons un scientifique hautement motivé.

En tant que membre de l’équipe de LUCIA, cette personne sera tenu de contribuer au fonctionnement et aux réglages de la ligne ainsi qu’au support aux équipes utilisatrices. 

Cette personne va développer sa thèmatique de recherche propre dans le cadre du projet scientifique entrepris par l’équipe de ligne en collaboration avec le groupe “oxydes de basse dimensionnalité” de l’Iinstitut des Nano-Sciences de Paris (Sorbonne Université). Le/la post-doctorant/e disposera donc d’un temps de faisceau synchrotron ainsi que d’un accès aux dispositifs expérimentaux disponibles à l’INSP (STM, AFM, XPS, UPS, LEED, RHEED, TPD, SDRS). Le projet scientifique est  décrit ci-après.

 

Stress l’échelle nanométrique : importance du sustrat.

Les premiers stades de la croissance de petits agrégats métalliques sur une surface présentent un comportement peu intuitif. Nous avons montré dans les années précédentes qu’il n’est pas, pour de petites particules, toujours dicté par la contrainte d’épitaxie. Il apparait un régime où l’agrégat échappe à l’influence du substrat pour n’être sensible qu’à ses propres contraintes de surface. Ceci a de profondes implications dans la compréhension du comportement d’objets supportés. Ces résultats originaux ont été obtenus par une combinaison de résultats d’EXAFS (structure atomique locale), et de mesures optiques in-situ donnant la taille, la forme et l’énergie d’adhésion des ces agrégats déposés. Résultats confrontés par ailleurs à des calculs ab-initio réalisés à l’INSP.

Ces précédentes études ont été conduites sur le système Ag / oxydes cristallins tels que Al2O3 et MgO, et ont montré le rôle de la structure cristalline du substrat aux premiers stades de la formation des agrégats. En utlilisant encore l’argent, métal très adapté aux mesures optiques de résonance plasma, nous nous proposons de comparer ces résultats avec ceux obtenus sur une surface amorphe (silice) et une surface polaire (ZnO). Dans le cas de la silice, la question est  simple : en l’absence de relation d’épitaxie, la distance interatomique dans l’agrégat va-t’elle suivre la tendance indiquée par la ligne verte du schéma ci-dessous, et ce jusqu’à quelle taille? Dans le cas de ZnO, quelle est l’influence du type de surface (terminée Zn ou terminée O). Ces expériences conduites à SOLEIL seront complétées par des mesures de STM et de photoémission à l’INSP.

Distance interatomique dans des agrégats d’Ag déposés sur MgO(100) (désaccord de maille >0) et sur Al2O3 (désaccord <0) en fonction de l’inverse de la taille. A grande taille, cette distance dépend de la contrainte de surface (ligne verte). Pour des tailles < 2.5 nm, la contrainte d’interface domine, et le paramètre de l’argent tend à s’adapter à celui du substrat.  [Nano Letters 16 (2016) 2574].

II.Qualifications & Expertise

Le/La candidat/e doit être titulaire d’une thèse Ph.D ou d’un titre équivalent en Science des Surfaces, physique de la matière condensée ou dans une discipline proche.

Les aspects suivants seront regardés avec une attention particulière :

  • Expérience spectroscopie d’absorption x
  • Expertise en microscopies en champ proche et/ou photoémission
  • Solides connaissances en Science des Surfaces sous UHV
  • Capacité à développer son propre dispositif expérimental
  • Aptitude et goût pour le travail en équipe
  • Capacité à utiliser les codes de traitement des données

Le/La candidat/e doit parler et écrire couramment l’anglais. La connaissance du français est  très souhaitée bien que non indispensable (des cours de français sont offerts).