researchJobsFixed Term Doctoral Researcher (m/f): Quantification of the effect of deviatoric constraints on phase equilibrium: a multi-scale approach in a geodynamic perspective
CDD DOCTORANT : Quantification de l'effet des contraintes déviatoriques sur l'équilibre de phase : une approche multi-échelle dans une perspective géodynamique (H/F) — Machine-translated title
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Description of the post
Subject of Thesis
At the CNRS, on the site of the Futuroscope, the Pprime Institute recruits a PhD student or PhD student in the framework of the international research project MULTI-STEP, funded by the ANR, in collaboration with the Centre de mise en Formation des Matériaux (Mines-ParisTech, Sophia Antipolis, France), the University of Heidelberg (Germany) and the Goethe University (Francfort, Germany) and whose research theme is: multi-scale thermodynamic equilibrium predictions induced by constraints.
This project aims to understand the effect of deviatoric stresses on the equilibrium of titanium and silica phase fractions. It proposes to go beyond the conventional assumptions used for phase equilibrium calculations through a multi-scale numerical approach, ranging from atomistic modelling to large-scale thermomechanical modelling, coupled with micromechanical experiments.
1- DESCRIPTION of the thesis:
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The doctoral thesis will focus on the workpackage (WP) 1 of the MULTI-STEP project, devoted to atomic scale simulations. The main objective of this WP is to provide phase diagrams depending on the deviatoric stresses for titanium and silica. To this end, atomistic simulations will be used in combination with advanced approaches for the calculation of Gibbs' free energies, such as thermodynamic integration or umbrella sampling. The atomic scale approach will also provide two essential elements for homogenization in WP5.
First, the atomistic simulation will allow state equations to be derived for all phases of interest, which will be used to calculate the volumetric component of the own deformations.
Second, bicrystallography will allow, from the atomic structure of the crystals, to deduce the deviatoric component of the specific deformations associated with the different phase transformations.
Depending on the advancement of the subject and the candidate's interests, participation in other WPs of the project may be considered.
2- SKILLS Required:
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The candidate must hold a Master's or Engineer's degree in the field of materials physics training.
It is desirable for the candidate to have:
- programming skills (python, c++), atom simulation software (LAMMPS, Quantum-Expresso),
- theoretical knowledge in thermodynamics and statistical physics.
Your Working Environment
The CNRS (National Centre for Scientific Research) is a multi-disciplinary public research organization under the supervision of the Ministry of Higher Education, Research and Innovation, which aims to advance knowledge in the service of society.
The Prime Institute is a research unit of the CNRS in the fields of Physical Sciences and Engineering Sciences. Its activities cover a wide scientific spectrum, from material physics to fluid mechanics, solids, mechanical engineering and energy.
The PhD student will be based at the Pprime Institute within the Physical and Mechanical Department of Materials of the Pprime Institute in the Physical team of Defects and Plasticities (PDP).
Constraints and risks
Registration at the Doctoral School of the University of Poitiers: MIMME
Short-term travel in France and abroad is expected.
Remuneration and benefits
Remuneration
The remuneration is a minimum of 2300,00 € monthly
Annual leave and TWU
44 days
Practice and compensation of TT
TT practice and compensation
Transport
Support at 75% cost and sustainable mobility package up to 300€
About the offer
Supply Reference UPR3346-NADMAA-173 Section(s) CN / Research Area Material Physics: Structure and DynamicsAbout CNRS
The CNRS is a major player in fundamental research on a global scale. The CNRS is the only French organization active in all scientific fields. His unique position as a multi-specialist allows him to associate the different disciplines in order to face the most important challenges of the contemporary world, in connection with the actors of change.
The CNRS
Research occupations
Machine translation (OPUS-MT) — the original text is authoritative
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Description du Poste
Sujet De Thèse
Au CNRS, sur le site du Futuroscope, l'Institut Pprime, recrute un doctorant ou une doctorante dans le cadre du projet de recherche international MULTI-STEP, financé par l'ANR, en collaboration avec le Centre de Mise en Forme des Matériaux (Mines-ParisTech, Sophia Antipolis, France), l’Université de Heidelberg (Allemagne) et l’Université Goethe (Francfort, Allemagne) et dont le thème de recherche est : prédictions d’équilibre thermodynamique multi-échelle induites par les contraintes.
Ce projet vise à comprendre l'effet des contraintes déviatoriques sur l'équilibre des fractions de phase du titane et de la silice. Il propose de dépasser les hypothèses classiques utilisées pour les calculs d'équilibre de phase grâce à une approche numérique multi-échelle, allant de la modélisation atomistique à la modélisation thermomécanique à grande échelle, couplée à des expériences micromécaniques.
1- DESCRIPTIF de la thèse :
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La thèse de doctorat portera principalement sur le workpackage (WP) 1 du projet MULTI-STEP, consacré aux simulations à l’échelle atomique. L’objectif principal de ce WP est de fournir des diagrammes de phases dépendant des contraintes déviatoriques pour le titane et la silice. À cette fin, des simulations atomistiques seront utilisées en combinaison avec des approches de pointe pour le calcul des énergies libres de Gibbs, telles que l’intégration thermodynamique ou l’échantillonnage en parapluie. L'approche à l'échelle atomique permettra également d'obtenir deux éléments essentiels nécessaires à l'homogénéisation réalisée dans le WP5.
Premièrement, la simulation atomistique permettra de dériver des équations d'état pour toutes les phases d'intérêt, qui seront utilisées pour calculer la composante volumétrique des déformations propres.
Deuxièmement, la bicrystallographie permettra, à partir de la structure atomique des cristaux, de déduire la composante déviatorique des déformations propres liées aux différentes transformations de phase.
En fonction de l’avancement du sujet et des intérêts du candidat, une participation à d’autres WP du projet pourra être envisagée.
2- COMPÉTENCES requises :
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Le candidat ou la candidate devra être titulaire d’un diplôme de Master ou Diplôme d’ingénieur dans le domaine de formation de la Physique des matériaux.
Il est souhaitable que le candidat ou la candidate possède :
- des compétences en programmation (python, c++), sur les logiciels de simulations atomistiques (LAMMPS, Quantum-Expresso),
- des connaissances théoriques en thermodynamique et physique statistique.
Votre Environnement de Travail
Le CNRS (Centre national de la recherche scientifique) est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l'Enseignement supérieur, de la Recherche et de l'Innovation, et destiné à faire progresser la connaissance au service de la société.
L'Institut Pprime est une UPR (Unité Propre de Recherche) du CNRS des domaines des Sciences Physiques et des Sciences de l'Ingénieur. Ses activités couvrent un large spectre scientifique, de la physique des matériaux à la mécanique des fluides, des solides, au génie mécanique et à l'énergétique.
Le doctorant ou la doctorante sera basé à l'Institut Pprime au sein du Département Physique et Mécanique des Matériaux de l'institut Pprime dans l'équipe Physique des Défauts et Plasticités (PDP).
Contraintes et risques
Inscription à l’École Doctorale de l’Université de Poitiers : MIMME
Des déplacements de courte durée, en France et à l'étranger, sont à prévoir.
Rémunération et avantages
Rémunération
La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel
Congés et RTT annuels
44 jours
Pratique et Indemnisation du TT
Pratique et indemnisation du TT
Transport
Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€
À propos de l’offre
Référence de l’offre UPR3346-NADMAA-173 Section(s) CN / Domaine de recherche Physique des matériaux : structure et dynamiqueÀ propos du CNRS
Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.
Le CNRS
Les métiers de la recherche
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