Stage M2 Etude et Modélisation de Systèmes Contenant pour le Développement des Aimants Permanent H/F CEA

Les aimants à base de terres rares sont nécessaires au fonctionnement de nombreux appareils électriques dont ils améliorent les rendements et la compacité. En particulier, les applications dans des moteurs de traction et des génératrices installées dans les éoliennes off-shore sont d'une grande importance technologique. Les aimants occupent donc une position clef dans la transition vers des transports et des énergies décarbonés. Dans un contexte de forte croissance de la demande de ces composants, la minimisation des terres rares dans les aimants répond à un double enjeu de sécurisation des approvisionnements et de réduction des impacts environnementaux.
Une nouvelle famille d'aimants permanents de type RFe12-XMX est en cours de développement, où R = terre rare (Sm, Ce) et M = métaux stabilisateur (Mg, Ti, V, Mo). Ces aimants présentent une demande en terres rares d'environ 50 % inférieure à celle des aimants classiques de type Nd2Fe14B, tout en offrant des performances équivalentes. Cependant, le vaste nombre de compositions possibles ne permet pas leur conception et optimisation par une approche conventionnelle. La méthode Calphad (CALculation of PHAse Diagrams) est un outil de simulation numérique qui permet la prédiction de structures et les propriétés des systèmes multi-composées.
Le stage consiste en :
· Une étude bibliographique sur le système chimique et un recensement des données qui seront utilisées par la suite dans le modèle thermodynamique (structure cristalline, diagramme de phases, propriétés thermodynamiques)
· Une sélection de modèles Calphad disponibles dans la littérature et le développement de modèles manquants.
· La validation du modèle thermodynamique au moyen d'expériences.