In order to predict new magnetic materials with desired properties one needs to be able to scan large number of systems and if possible the whole set of possibilities in a given family of materials. To reach this goal one need to evaluate on-the-fly the magnetic interactions of any given system. The accurate calculation of the latter however presently requires time-consuming procedures. One thus need to change the methodology and use a non-heuristic approach such as machine learning methods. The low computational cost of these new « in silico » methods offers a way to meet the challenge of an « automated » exploration of the field of possibilities.

In the field of magnetic materials, the use of deep learning methods is however quite uncommon and essentially focused on the determination of transition temperature, or phase diagrams and not on the determination of the magnetic interactions.

Research topic and facilities available : In this project, we propose to explore this new field by elaborating a machine learning methodology to predict the magnetic properties of metal-organic-frameworks (MOF). The project will explore the best type of deep learning method to be used, the structural or electronic descriptors needed to predict the magnetic interactions, the construction of the training data sets.

This work will be done on French supercomputer facilities. The supervisor will provide the computer hours allocation.

Appel à candidatures : CDD 4 ans, à visée poste permanent

Repousser les frontières dans les Matériaux Quantiques

La Loi de Programmation pour la Recherche a créé un nouveau type de contrat de pré-titularisation.

Les chaires de professeur junior constituent une nouvelle voie de recrutement sur projet de recherche et d’enseignement permettant à son terme, entre 3 et 6 ans, et après évaluation de la valeur scientifique et de l’aptitude professionnelle de l’agent par une commission d’évaluation, d’accéder à un emploi titulaire dans le corps des directeurs de recherche.

Descriptif du projet : 

Les matériaux quantiques sont le point de rencontre de plusieurs communautés fortes de l’Institut de Physique et leur exploration a vocation à préparer le futur des technologies quantiques. L’un des enjeux est de mieux comprendre, contrôler et exploiter les interactions électroniques et fluctuations quantiques pour concevoir des matériaux avec de nouvelles fonctionnalités. Cette CPJ a vocation à soutenir ce domaine de recherche, et en particulier à explorer les excitations et/ou les propriétés hors-équilibre des matériaux quantiques en s’appuyant notamment sur des expériences innovantes, ou réalisées en conditions extrêmes, ou exploitant des stimuli extérieurs pour sonder la dynamique des états excités de ces matériaux à des temps ultra-courts. Les candidates et les candidats devront proposer un projet de recherche sur les matériaux quantiques s’intégrant au sein de l’un de ces quatre laboratoires d’accueil : l’Institut Néel à Grenoble, l’Institut de Physique et de Chimie des Matériaux de Strasbourg, le Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses à Grenoble et Toulouse, le Laboratoire de Physique des Solides à Orsay. Les projets de recherche associant l’un de ces laboratoires avec l’axe “Matériaux Quantiques” du Laboratoire de Recherche International « Frontières Quantiques » à Sherbrooke au Canada sont encouragés.

Un projet d’enseignement en lien avec la thématique « matériaux quantiques » sera discuté avec la tutelle universitaire du laboratoire d’accueil de la CPJ.

Mots-clés :

Matériaux quantiques, spectroscopies, interaction lumière-matière, conditions extrêmes, propriétés électroniques et optoélectroniques

Pour plus d’information cliquez ici

Ce projet de thèse s’inscrit dans le cadre des recherches en cours sur les phénomènes de transport de charge dans les semi-conducteurs organiques (e.g. molécules, polymères), traitant spécifiquement de la description théorique et numérique du transport limité par le désordre, également à fort dopage. Le candidat consolidera et améliorera nos techniques basées sur la théorie de la localisation transitoire et les étendra aux propriétés thermoélectriques (coefficient de Seebeck). Ce travail est principalement basé sur des hamiltoniens modèles pour électrons interagissant sur un réseau. Ces etudes pourront être complétée par des simulations atomistiques ou « ab initio » de la dynamique du réseau associés aux vibrations moléculaires et aux interactions électroniques, dans le cadre d’une stratégie de modélisation multi-échelles. La recherche proposée est hautement interdisciplinaire (physique, science des matériaux, chimie); une interaction avec des collaborateurs expérimentaux est prévue.

Le candidat doit être titulaire d’un master en physique, chimie ou science des matériaux et avoir une formation solide en théorie de la physique de la matière condensée et/ou en physique chimique. Une expérience en programmation scientifique et en calcul de haute performance sera fortement appréciée. De fortes motivations et de bonnes capacités de communication en anglais sont nécessaires.