Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Missions :
L’analyse des interfaces métalliques par spectroscopie de photoémission X (XPS) est un outil incontournable pour comprendre les mécanismes de dégradation, de catalyse ou de corrosion. Cependant, une limite majeure persiste : l’exposition à l’air des échantillons entre leur état opérationnel et leur analyse sous ultravide (UHV) introduit des artefacts (évolution, oxydation) et de contamination carbonée qui masquent la chimie interfaciale réelle. Ces biais peuvent fausser l’interprétation des données et limitent la pertinence des conclusions pour les applications industrielles.
Ce projet postdoctoral propose d’utiliser les chambres d’introduction des spectromètres XPS comme des réacteurs contrôlés. Cette approche permet d’étudier la réactivité de surfaces métalliques par photoémission mais aussi en microscopie électronique à balayage (MEB) associée à la spectrométrie à dispersion d'énergie (EDX) grâce à un outil de corrélation (CISA workflow). L’originalité réside dans la capacité à suivre, sur une même zone d’intérêt (co-localisation), la cinétique d’oxydation et de contamination en temps réel, ouvrant ainsi la voie à un suivi de la réactivité de surface.
Ce travail s’inscrit dans une collaboration étroite avec TotalEnergies, où les résultats auront un impact direct sur les workflows d’analyse post-mortem des matériaux utilisés en catalyse, tribologie et corrosion. La méthodologie développée sera validée sur les deux plateformes d’analyse de surface du CNRS (CEFS2 à Versailles) et de TotalEnergies (CRES à Solaize), garantissant ainsi sa robustesse et sa transférabilité industrielle.
Activités :
- Développer des protocoles expérimentaux de suivi de la réactivité de surfaces métalliques sous atmosphère contrôlée à l'aide des chambres d'introduction des spectromètres XPS.
- Préparer les surfaces métalliques par traitements chimiques et/ou faisceaux d'ions afin d'obtenir des états de surface de référence.
- Étudier la cinétique de ré-oxydation et de contamination après exposition contrôlée à l'air.
- Réaliser les analyses chimiques par XPS (spectres, cartographies, analyses quantitatives et déconvolution des états chimiques).
- Corréler les résultats XPS avec des caractérisations complémentaires (MEB-EDX via workflow CISA, Raman, angle de contact, ICP-OES).
- Exploiter quantitativement les données expérimentales pour déterminer les constantes cinétiques, mécanismes réactionnels et paramètres électroniques de surface.
- Construire une base de données de réactivité de différents matériaux métalliques (Cu, Ni, Al, Fe, aciers inoxydables, etc.).
- Comparer les résultats obtenus sur les plateformes CEFS2 et CRES afin de valider la robustesse et la transférabilité des protocoles.
- Benchmarking des solutions de conditionnement et de transfert des échantillons et évaluation de protocoles alternatifs de traitement de surface par voie chimique
- Participer aux échanges scientifiques avec TotalEne
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Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Competences :
Le candidat devra être titulaire d'un doctorat en chimie, physico-chimie, physique, science des matériaux ou discipline équivalente. Il devra posséder de solides connaissances en science des surfaces et en spectroscopie XPS, ainsi qu'une bonne maîtrise des manipulations sous ultravide. Une expérience des techniques complémentaires de caractérisation (MEB-EDX, Raman, AES, ICP-OES ou AFM), des logiciels de traitement de données XPS et du travail en environnement collaboratif académique et industriel constituera un atout. Autonomie, rigueur expérimentale, capacités rédactionnelles en français et en anglais et aptitude à conduire un projet de recherche sont attendues.
Contraintes et risques :
Le poste implique des manipulations sous ultravide, l'utilisation de produits chimiques et d'équipements scientifiques nécessitant une formation spécifique ainsi que le respect strict des protocoles de sécurité. Le candidat bénéficiera d’un accès aux plateformes expérimentales des deux sites ainsi que d’un soutien technique de la part des équipes de l’ILV et de TotalEnergies. Le candidat devra strictement respecter les règles de confidentialité imposées par le caractère industriel du projet et les accords de partenariat entre TotalEnergies et le CNRS, notamment concernant les données expérimentales et les résultats obtenus.