Thèse Anr - Développement et Caractérisation d'Un Procédé de Texturation de Surface par Micro-Décharges en Régime Dc H/F

Université de Lorraine

Établissement : Université de Lorraine
École doctorale : C2MP - CHIMIE MECANIQUE MATERIAUX PHYSIQUE
Laboratoire de recherche : IJL - INSTITUT JEAN LAMOUR
Direction de la thèse : Grégory MARCOS ORCID 0000000244690838
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-06-21T23:59:59

Cette offre de thèse, dans le cadre du projet ANR MINITL, propose de développer un procédé innovant de texturation micrométrique de surfaces métalliques (acier AISI 316L) via des sources microplasmas froids, sans utiliser de masques. Le travail, réparti entre l'Institut Jean Lamour (Nancy) et le GREMI (Orléans), inclut la fabrication de sources microdécharges, leur optimisation (diagnostics plasma, durée de vie), et leur application à des traitements de nitruration dans des mélanges N-H en régime DC. Le profil recherché est un·e candidat·e titulaire d'un master en physique des plasmas ou génie des procédés, rigoureux·se, autonome, et motivé·e par l'expérimental.
Contrat de 36 mois (2 300 € brut/mois), début en octobre 2026 ; candidatures à envoyer avant le 21 juin 2026.

Le sujet de thèse proposé s'inscrit dans le cadre du projet MINITL ANR-25-CE51-3871 qui a débuté en janvier 2026. Ce projet a pour objectif de développer et d'optimiser un procédé de texturation de surface à l'échelle micrométrique reposant sur des traitements thermochimiques réalisés au moyen de microplasmas froids disposés en réseaux. Ainsi, il s'agira de démontrer la faisabilité d'une nitruration localisée sur des surfaces métalliques de type acier AISI 316L via l'utilisation de ces sources. La maîtrise et la compréhension des plasmas produits, associés à la durée de vie des dispositifs, sont des verrous technologiques et scientifiques à résoudre. In-fine, cette étude vise à la réalisation d'une structuration positive et contrôlée, à l'échelle micrométrique, des surfaces métalliques par traitement thermochimique sans l'utilisation de masques.
Dans son ensemble, le projet MINITL réunit 4 laboratoires partenaires, dont l'Institut Jean Lamour et le laboratoire GREMI, qui disposent de compétences complémentaires permettant d'associer à la fois des aspects expérimentaux autour de la fabrication des micro-décharges, de leur caractérisation via des techniques des diagnostic plasma avancées, des traitements de surface par plasma et de la caractérisation des surfaces, et des aspects théoriques autour de la modélisation de ce type de décharge.

Développer et caractériser les microdécharges, réaliser des nitrurations contrôlées à petite échelle (100 µm).

Le sujet de thèse proposé ici s'inscrit dans plusieurs tâches du projet MINITL et traitera de :
(i)la fabrication en salle blanche de microdécharges réalisées à partir de substrats semi-conducteurs par des procédés issus de la microélectronique
(ii)la fabrication de microdécharges à base Al/Al2O3 via un procédé d'oxydation par plasma électrolytique
(iii)l'étude de ces sources dans des mélange N2-H2 pour en déterminer leurs propriétés et les optimiser notamment en termes de durée de vie (diagnostics plasmas : OES, imagerie, mesures électriques, ... caractérisation des sources : microscopie optique et électronique, DRX, ...)
(iv)l'application de ces sources à des traitements de nitruration et la caractérisation des surfaces traitées