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Modélisation structurale de fluorures inorganiques désordonnés

ABG-90313 Sujet de Thèse
14/02/2020 < 25 K€ brut annuel
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Institut des Molécules et des Matériaux du Mans, UMR 6283 CNRS, Le Mans Université
Le Mans - Pays de la Loire - France
Modélisation structurale de fluorures inorganiques désordonnés
  • Matériaux
  • Chimie
  • Physique
RMN du solide, Calculs DFT, Oxyfluorures Inorganiques, Diffraction sur poudre, Composés cristallisés désordonnés

Description du sujet

Contexte : Les techniques de diffraction permettent seulement d’obtenir une description structurale moyenne des nombreux matériaux cristallisés présentant un désordre topologique et/ou chimique, bien souvent à l’origine de leurs propriétés. En revanche, la sensibilité de la RMN du solide à l’environnement local en fait une sonde idéale pour les solides désordonnés. Même si leurs spectres sont peu résolus, des informations structurales précises peuvent en être extraites en confrontant résultats expérimentaux et calculs DFT (théorie de la fonctionnelle de la densité) issus de modèles structuraux reflétant à la fois les caractères périodique et désordonné du matériau [1-4].

Cette thèse a pour but de décrire aussi précisément que possible la structure d’(halogéno)-(hydroxy)-(oxy)-fluorures inorganiques désordonnés [5-10], d’intérêt en appliquant aux composés sélectionnés la démarche suivante [11]:

  • synthèse sous forme de poudres ;
  • étude par diffraction et par RMN du solide (19F notamment) ;
  • construction et sélection de supermailles, optimisation et calculs DFT des paramètres RMN ;
  • comparaison des résultats expérimentaux avec les données issues de la modélisation (paramètres RMN, données structurales...).

Une description plus précise à l’échelle atomique des matériaux étudiés permettra une meilleure compréhension de leurs propriétés (conduction, adsorption…).

[1] T. Charpentier, Solid State Nucl. Magn. Reson. 40 (2011) 1–20.

[2] C. Bonhomme, C. Gervais, F. Babonneau, C. Coelho, F. Pourpoint, T. Azaïs, S. E. Ashbrook, J. M. Griffin, J. R. Yates, F. Mauri, C. J. Pickard, Chem. Rev. 112 (2012) 5733–5779.

[3] S. E. Ashbrook, D. M. Dawson, Acc. Chem. Res. 46 (2013) 1964–1974.

[4] S. E. Ashbrook, D. McKay, Chem. Commun. 52 (2016) 7186–7204.

[5] B. Ruprecht, M. Wilkening, S. Steuernagel, P. Heitjans, J. Mater. Chem. 18 (2008) 5412–5416.

[6] J. Chable, B. Dieudonné, M. Body, C. Legein, M.-P. Crosnier-Lopez, C. Galven, F. Mauvy, E. Durand, S. Fourcade, D. Sheptyakov, M. Leblanc, V. Maisonneuve, A. Demourgues, Dalton Trans. 44 (2015) 19625–19635.

[7] T. Koketsu, J. Ma, B. J. Morgan, M. Body, C. Legein, W. Dachraoui, M. Giannini, A. Demortiere, M. Salanne, F. Dardoize, H. Groult, O. J. Borkiewicz, K. W. Chapman, P. Strasser, D. Dambournet, Nat. Mater. 16 (2017) 1142–1148.

[8] Y. Kobayashi, M. Tian M. Eguchi, T. E. Mallouk, J. Am. Chem. Soc. 131(2009) 9849–55.

[9] D. Dambournet, A. Demourgues, C. Martineau, S. Pechev, J. Lhoste, J. Majimel, A. Vimont, J.-C. Lavalley, C. Legein, J.-Y. Buzaré, F. Fayon, A. Tressaud, Chem. Mater. 20 (2008) 1459–1469.

[10] H. Hagemann, H. Bill, J. M. Rey, F. Kubel, L. Calame, D. Lovy, J. Phys. Chem. C 119 (2015) 141−147.

[11] J. Dabachi, M. Body, C. Galven, F. Boucher, C. Legein, Inorg. Chem. 56 (2017) 5219−5232.

Prise de fonction :

01/10/2020

Nature du financement

Contrat doctoral

Précisions sur le financement

Possibilité de compléter la rémunération en effectuant une activité complémentaire à l'Université du Mans

Présentation établissement et labo d'accueil

Institut des Molécules et des Matériaux du Mans, UMR 6283 CNRS, Le Mans Université

L’Université du Mans développe une activité de recherche diversifiée et de qualité adossée à des laboratoires ouverts aux questions de société. Ces laboratoires, dont plusieurs sont associés au CNRS, jouissent d’une reconnaissance nationale et internationale. Les thématiques de recherche sont variées :acoustique, informatique, lettres et langues, molécules et matériaux, risque et assurance, gestion, droit, sciences humaines et sociales, biologie, sport et santé,...

L’Institut des Molécules et Matériaux du Mans (IMMM) comprend 13 chercheurs CNRS, 63 enseignants-chercheurs, 31 ingénieurs, techniciens et administratifs et 40 à 50 doctorants & post-doctorants.
Les activités de recherche qui reposent sur des savoir-faire bien établis et des expertises reconnues de chimistes, physico-chimistes et physiciens, se déclinent selon 4 thématiques scientifiques prioritaires: la synthèse organique, les matériaux inorganiques, la physique des systèmes confinés et les polymères. Elles visent ainsi des composés bioactifs, des matériaux fonctionnels ayant des applications dans les domaines de l’énergie, de l’environnement et du développement durable, de la santé, de l’agro-alimentaire, de la plasturgie, de la matière molle et de l’optique.
Des équipements de pointe en diffraction, microscopies, spectroscopies locales, diffusion de rayonnement, rhéologie, plasma, associés à des techniques innovantes (spectroscopies ultra-rapides pompe sonde lasers impulsionnels), constituent une plateforme instrumentale attractive aux niveaux régional, national et international.

Intitulé du doctorat

Doctorat de Chimie Inorganique

Pays d'obtention du doctorat

France

Etablissement délivrant le doctorat

Le Mans Université

Ecole doctorale

ED 596 Matière, Molécules et Matériaux (3M)

Profil du candidat

Le(a) candidat(e) devra être titulaire d’un master Sciences de la matière, Chimie ou Physique ou d’un autre diplôme conférant le grade de master ou avoir effectué des études d’un niveau équivalent dans les mêmes disciplines. Idéalement, le(a) candidat(e) devra posséder de bonnes compétences en cristallographie et en chimie du solide, ainsi que des connaissances en RMN du solide et en chimie quantique.

Date limite de candidature

19/04/2020
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