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 :
Ce projet postdoctoral d’un an vise à utiliser des méthodes de simulation atomique multi-échelles pour comprendre et prédire l’adsorption, l’auto-assemblage et le comportement protecteur des carbènes N-hétérocycliques (NHC) sur des surfaces métalliques et oxydées. Les NHC constituent des molécules prometteuses pour la protection contre la corrosion, mais les mécanismes microscopiques gouvernant leur force d’adsorption, la formation de monocouches, leur stabilité thermique et leur réponse aux ions corrosifs restent encore mal compris.
Le projet combinera la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), des simulations moléculaires et le développement de champs de force fondés sur l’apprentissage automatique (ML-FF) afin d’identifier les facteurs qui contrôlent les interactions NHC–surface et de modéliser des environnements réalistes intégrant les effets du solvant, les fluctuations thermiques et la pénétration d’espèces telles que les ions chlorure.

Activités :
Dans un premier temps, des calculs DFT permettront de caractériser les géométries d’adsorption, les énergies associées, ainsi que les tendances de réactivité de surface pour différents métaux et leurs oxydes. Ces données serviront à construire un champ de force basé sur l’apprentissage automatique, spécifiquement adapté aux systèmes NHC–surface, permettant de réaliser des simulations de dynamique moléculaire à grande échelle de monocouches auto-assemblées (SAMs).
Ce champ de force ML-FF permettra d’explorer la formation des monocouches, leur densité, leur ordre, la présence de défauts et les mécanismes de dégradation dans des conditions opérationnelles. Un volet essentiel du projet consistera à examiner systématiquement l’influence des substituants latéraux (« wingtip substituents ») sur la formation des SAMs de NHC, afin d’évaluer comment les variations stériques et électroniques influencent la force d’adsorption, la densité et l’ordre des monocouches, ainsi que leurs performances globales comme barrières anticorrosion.
Le résultat final sera un cadre prédictif et des lignes directrices pour concevoir des revêtements protecteurs robustes à base de NHC.

Contexte de travail :
Ce postdoctorat, financé par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR – UniLAP), s’intègre dans un projet combinant approches expérimentale et théorique. Les activités de recherche se dérouleront principalement au sein de l’équipe de Physico-chimie des surfaces de l’Institut de Recherche de Chimie Paris. Le chercheur travaillera en étroite collaboration avec les partenaires du projet (L. Fensterbank, Collège de France ; F. Ribot, Sorbonne Université ; et B. Laïk, UPEC).

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 théorique ou computationnelle, en science des matériaux ou dans un domaine étroitement lié, avec une solide expérience en calculs DFT (de préférence sur systèmes périodiques) et une bonne connaissance de la science des surfaces. Une expérience en simulations de dynamique moléculaire et une familiarité, même de base, avec les approches d’apprentissage automatique appliquées à la modélisation atomistique seraient fortement appréciées. Des compétences en Python et une expérience des environnements de calcul scientifique (Linux, calcul intensif/HPC) sont également souhaitées.
Des connaissances en phénomènes d’adsorption, catalyse ou science de la corrosion constituent un atout supplémentaire, tout comme de bonnes capacités de communication et une aptitude à travailler dans un environnement interdisciplinaire.

Contraintes et risques :