Etude de la cristallisation de nouvelles (vitro-)céramiques via une approche couplée in situ MET / DRX en température // Study of the crystallization of new (glass-)ceramics via a coupled in situ TEM/XRD approach at temperature

Ce sujet de thèse porte sur l'étude des mécanismes de cristallisation de nouveaux matériaux hors-équilibre obtenus par cristallisation du verre ou du liquide fondu à haute température. Il permettra au candidat sélectionné d'acquérir une expertise dans le domaine des (vitro)céramiques, les mécanismes de cristallisation des verres et le formera à la caractérisation de nouveaux matériaux cristallins à propriétés diverses (optique, conductivité ionique, magnétique, etc.). L'approche combinera des méthodes de synthèses innovantes (nouveau banc de synthèse par lévitation aérodynamique et chauffage laser), la cristallographie sur poudre, l'imagerie haute résolution par microscopie électronique en transmission (plateforme campus MACLE) et des expériences in situ en température (DRX laboratoire et MET sur la plateforme MACLE). Le projet bénéficie de collaborations nationales (ANR CHATOFOR) et internationales établies pour les mesures de propriétés physiques spécifiques, de diffraction avancée et de synthèses particulières.
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This PhD thesis focuses on the study of crystallization mechanisms in novel non-equilibrium materials obtained by crystallizing glass or molten liquid at high temperatures. It will allow the selected candidate to acquire expertise in (vitro)ceramics and glass crystallization mechanisms, and will train them in the characterization of new crystalline materials with diverse properties (optical, ionic conductivity, magnetic, etc.). The approach will combine innovative synthesis methods (a new synthesis bench using aerodynamic levitation and laser heating), powder crystallography, high-resolution imaging by transmission electron microscopy (MACLE campus platform), and in-situ temperature experiments (laboratory XRD and TEM on the MACLE platform). The project benefits from established national (ANR CHATOFOR) and international collaborations for measuring specific physical properties, advanced diffraction, and particular synthesis techniques.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Financement d'une collectivité locale ou territoriale

Université d'Orléans

552 Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers - EMSTU

Compétences attendues: Master en sciences des matériaux ou équivalent avec un socle de connaissances en physique de la matière ou chimie physique. Connaissances indispensables en structure et microstructure des oxydes cristallins et amorphes, expérience en élaboration. Connaissance des techniques de microscopie, de DRX et d'analyses thermiques. Notions attendues sur les mécanismes de cristallisation, de diffusion, de transformation de phases ainsi que plus généralement sur les (vitro-)céramiques. Qualités attendues: Gout pour l'expérimentation Rigueur et soin expérimental et dans le traitement des données Capable de gagner en autonomie Esprit d'analyse et de synthèse, capacité à restituer, à travailler en équipe Maîtrise de l'anglais lu, écrit et parlé Gestion de projet, planification du travail Aptitudes rédactionnelles et orales français/anglais
Required skills: Master's degree in materials science or equivalent with a foundation in physics of matter or physical chemistry. Essential knowledge of the structure and microstructure of crystalline and amorphous oxides, and experience in their development. Knowledge of microscopy, XRD, and thermal analysis techniques. Expected understanding of crystallization, diffusion, and phase transformation mechanisms, as well as (vitro-)ceramics in general. Desired qualities: Enthusiasm for experimentation Rigorous and meticulous in experimental work and data processing Ability to work independently Analytical and synthesis skills, ability to present findings clearly, and to work effectively in a team Fluency in written and spoken English Project management and work planning skills Excellent written and oral communication skills in French and English