Doctorat Dynamique Polaronique de Photo-Électrocatalyseurs Sous Excitation Chimique et Photonique Sondée par Spectroscopies à Différentes Échelles Temporelles H/F

CNRS

Description du Poste Sujet De Thèse Financé par la Mission pour les initiatives transverses et interdisciplinaires (MITI) du CNRS, ce projet de thèse vise à caractériser quantitativement les porteurs photo-excités dans les photoélectrocatalyseurs de TiO et SrTiO, en déterminant leur mobilité polaronique, leur degré de localisation et la durée de vie des états Ti³ intra-gap. Dans ces oxydes, les charges se piègent ou se recombinent avant d'atteindre les sites réactifs, ce qui limite directement l'efficacité photocatalytique. L'enjeu est de distinguer, via la signature Ti³, un polaron mobile d'états piégés constituant des canaux de perte irréversible, et d'identifier les conditions operando qui préservent suffisamment cette mobilité pour permettre une photochimie de surface efficace. L'étude comparative TiO (rutile/anatase) vs SrTiO permet enfin de généraliser les conclusions au-delà d'un seul matériau. Votre Environnement de Travail Le projet repose sur des campagnes coordonnées combinant synthèse et spectroscopie multi-échelle. Les matériaux, synthétisés à l'IRCELYON avec contrôle indépendant de la phase, du dopage et des défauts, y seront caractérisés par XPS/UPS en mode statique et sous excitation photonique afin d'établir l'état électronique de référence des surfaces et de suivre son évolution. La spectroscopie THz donnera ensuite accès à la conductivité et à la mobilité des polarons photo-induits. Ces résultats serviront de référence pour les campagnes sur grands instruments : tr-PES à l'European XFEL (interface solide-liquide) et RIXS operando au seuil K du Ti au synchrotron. Les performances photocatalytiques et photoélectrochimiques mesurées sur les mêmes séries de matériaux ancreront directement les observables spectroscopiques aux résultats catalytiques, aboutissant à une méthodologie unifiée qui transforme le signal Ti³ d'une empreinte qualitative en un indicateur quantitatif de mobilité et de durée de vie des porteurs, applicable sous vide, en conditions operando et à l'interface solide-liquide. Contraintes et risques Campagnes d'expériences internationales : Le candidat devra être totalement disponible pour réaliser différentes missions sur les grands instruments. Le projet implique des séjours de recherche à l'European XFEL à Hambourg (Allemagne) pour réaliser les mesures de spectroscopie avancée. Déplacements en France : Votre travail quotidien se fera à l'IRCELYON à Villeurbanne (Lyon), mais des déplacements ponctuels sont à prévoir pour des expériences au synchrotron SOLEIL (région parisienne). Rémunération et avantages Rémunération 2 300 € bruts mensuels Congés et RTT annuels 44 jours Pratique et Indemnisation du TT Pratique et indemnisation du TT Transport Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu'à 300€ À propos de l'offre Référence de l'offre UMR5256-LUICAR-004 Section(s) CN / Domaine de recherche Chimie physique, théorique et analytique À propos du CNRS Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d'associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement. Le CNRS Les métiers de la recherche