Scientific direction Development of key enabling technologies
Transfer of knowledge to industry

Programme de stages

Matériaux, physique du solide >> Matériaux, physique du solide
20 proposition(s).

Stage - Durabilité des modules PV H/F

DTS

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7898

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : jeanfrancois.lelievre@cea.fr

 Dans un contexte de forte diminution des coûts de l'énergie photovoltaïque (PV), un enjeu majeur actuel est d'augmenter la fiabilité et la durabilité des modules PV au-delà des 25 années habituellement garanties, tout en s'adaptant à la large gamme de climats pouvant être rencontrés (tempéré, désertique, tropical, polaire...). Le développement de nouveaux protocoles de tests de vieillissement ultra accélérés en laboratoire est donc central pour garantir la fiabilité des modules PV dans le temps, mais la difficulté réside dans l'obtention d'une bonne corrélation avec les résultats de terrain, sans créer de défauts artificiels. Ce stage se focalisera sur deux nouveaux équipements acquis au sein du Laboratoire des Modules Photovoltaïques (LMPV) du département des technologies solaires (DTS) du CEA:   - un simulateur solaire permettant la stabilisation initiale des modules PV et l'étude des phénomènes de "hot-spots" (échauffement local dû à un ombrage partiel)   - une source d'illumination UV LED à forte irrandiance (jusqu'à 50x Soleil) permettant de faire une étude contrôlée du vieillissement sous UV des différents composants des modules PV. L'étudiant aura la tâche de qualifier ces équipements, de développer leurs protocoles d'utilisation et de définir les tests de vieillissement adaptés aux différents projets du laboratoire, ainsi que les protocoles de caractérisation correspondants. Il sera amené à fabriquer les échantillons et les mini-modules PV de tests et à les caractériser électriquement, optiquement et chimiquement. Parmi les nombreux objectifs de ce stage, il aura notamment à:  - étudier la stabilisation initale des performances des modules PV selon la technologie de cellules utilisée;  - évaluer les limites de la loi de réciprocité (dose UV - réactions photochimiques);  - définir des protocoles innovants de vieillissement de modules PV sous UV et déterminer les lois de comportements correspondantes. Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : jeanfrancois.lelievre@cea.fr

Stage - Electronique étirable H/F

DTNM

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7897

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : amelie.revaux@cea.fr

Missions : L’extensibilité (« stretchability ») constitue un défi majeur que doit aujourd’hui relever l’électronique imprimée pour permettre l’intégration des fonctionnalités imprimées (capteurs, actuateurs, systèmes de récupération d’énergie) au cœur des systèmes. L’intégration au plus près de la fonction/de l’utilisation impose en effet de nouvelles contraintes dans le cahier des charges des composants : étirable, léger, capacité à être co-intégré avec des éléments ayant des caractéristiques très différentes (rigide/étirable). Ce stage s’inscrit dans un projet plus large ayant pour objectif d’étudier l’impact de ces nouvelles contraintes sur les technologies imprimées sur la plateforme PICTIC du CEA Grenoble, qui met en valeur des substrats plastiques grâce à l’impression de fonctions électroniques. Cette plateforme regroupe divers procédés d’impression tels que la sérigraphie, l’impression jet d’encre, l’héliogravure, ou le slot-die ainsi que des équipements de caractérisation, d’assemblage, d’encapsulation et bénéficie de tout l’environnement scientifique du CEA et de la pesqu’île de Grenoble.  Le stage portera sur le comportement sur substrat étirable des briques de base de l’électronique imprimée (piste conductrice, semi-conducteur organique, couche diélectrique, capacité). Il permettra de mettre en évidence les modifications à apporter sur les empilements standards, sur les architectures ainsi que les points bloquants matériaux pour imprimer des composants sur substrats étirables voir textiles. Il mettra également en évidence la singularité du comportement de ces matériaux sous sollicitation mécanique. Le travail consistera donc à réaliser des dépôts sur la plateforme d’impression PICTIC. Différents tests électriques et mécaniques seront réalisés au repos et sous sollicitation. Des caractérisations matériaux (microscopie…) complèteront également les analyses. Ce stage est proposé pour un élève ingénieur en MASTER 2. Le candidat devra être motivé par le fait d’être acteur de toute la chaine « impression des échantillons en salle blanche/caractérisation matériau et électrique/retour sur la conception et modification du dessin ». En effet, grâce aux procédés d’impression, les fonctions électroniques sont déposées en une fois, sans recours à la lithographie et aux méthodes soustractives ce qui permet d’avoir un cycle très court de conception/réalisation/caractérisation. Ce stage pourra déboucher sur une thèse centrée sur l’impact de l’intégration étirable sur les technologies imprimées (capteurs, transistor). Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : amelie.revaux@cea.fr

Mise en oeuvre d'un adsorbant H/F

DTBH

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

Caractérisation des matériaux

7823

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : gregory.largiller@cea.fr

Missions : Le LST voudrait mettre en œuvre des matériaux adsorbants dans son banc expérimental. Pour ce faire, ces matériaux ont déjà été sélectionnés et doivent maintenant être introduits dans le réacteur de stockage de plusieurs m3. Parmi les solutions envisagées, l'utilisation de polymères permettrait une structuration du réacteur ainsi que la fonctionnalisation de ses parties. Le stage consiste donc à : - Identifier des familles de polymères pouvant répondre au cahier des charges (fonctionnel et procédé d'intégration) - L'approvisionnement des polymères, catalyseurs, modificateurs… - La caractérisation (DSC, FTIR, ATG…) des produits - La mise en œuvre des polymères ainsi que la caractérisation des produits finis (tenue thermique et réaction à l'humidité) à l'échelle du laboratoire (quelques grammes) - La préparation, voire la mise en œuvre du procédé final à l'échelle de plusieurs centaines de kilogrammes Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : gregory.largiller@cea.fr

Méthodologie de caractérisation de l'hydrogène dans le silicium des cellules solaires.

DTS

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7817

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : claire.agraffeil@cea.fr

  Le marché du Photovoltaïque a été relativement fluctuant depuis les 30 dernières années et a permis de développer différentes technologies (Silicium, couches minces, organiques, pérovskites …) avec différents matériaux (Silicium, CdTe, CuInGaSe, polymères, CaTiO3…). Cependant, les technologies silicium occupent toujours 94% du marché. Parmi les technologies silicium, certaines problématiques s’adressent de manière systématique en fonction de l’évolution des architectures des dispositifs de cellules PV. L’une d’entre elles est la compréhension du rôle de l’hydrogène et son impact dans le silicium et les empilements Si/SiOx/polySi. En effet, l’hydrogène interagie de manière significative avec le réseau cristallin par diffusion, piégeage et peut par exemple former des liaisons avec le silicium ou avec les impuretés (éléments légers, métalliques) dans les zones de défauts ou aux interfaces. Généralement, l‘hydrogène a un effet bénéfique, il permet de passiver chimiquement, c’est-à-dire annihiler, certains défauts. C’est pour cela que l’hydrogène est introduit intentionnellement par des procédés technologiques à travers les différentes couches et par diffusion dans le volume pour les « réparer ». Cependant, lorsqu’il s’accumule aux interfaces, l’hydrogène peut également avoir des effets néfastes morphologiques tel que la formation de bulle/ cloquage ou sur la qualité des contacts tels que des pertes résistives. L’ensemble de ces effets peuvent générer un impact sur les performances du dispositif final, et donc sur le rendement de conversion des cellules. Travail demandé : L’objectif du stage est de développer une méthodologie de caractérisation de l’hydrogène dans le volume du silicium et aux interfaces d’empilements type Si/SiOx/polySi. La première étape du stage consistera à sélectionner et préparer les échantillons parmi les matériaux concernés (silicium Mono/ Quasi-Mono / multi cristallin) selon leurs caractéristiques telles que les défauts dans le matériau (sous-joints/joints de grain, précipités) et les concentrations en éléments organiques (C, O).  Ensuite, il s’agira d’expérimenter et/ou de développer des procédés technologiques (implantation ionique, dépôts, recuits, diffusion…) pour introduire l’hydrogène dans les échantillons silicium. La seconde étape du stage sera axée sur la mise en place d’une méthodologie de caractérisation pour quantifier (RMN volume, ERDA) et localiser (MIR, Tof-SIMS, Ellipsométrie IR) l’hydrogène dans le silicium et aux interfaces Si/SiOx/polySi. L’objectif sera d’évaluer les capabilités des techniques de caractérisation en fonction des échantillons silicium ou empilement Si/SiOx/polySi et de leur mode de préparation (implantation, dépôt, diffusion). Merci de transmettre CV + Lettre de motivation à claire.agraffeil@cea.fr

Etude de l'influence des propriétés d'interfaces sur la résistance série d'une cellule à hétérojonctions de silicium

DTS

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7798

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : leo.basset@cea.fr

 La production d’électricité à partir de la conversion photovoltaïque (PV) est devenue incontournable, avec une capacité installée à l’échelle internationale supérieure à 400GW en 2018 et une croissance soutenue de près de 100GW chaque année. Le marché est dominé par les technologies à base de silicium (Si) cristallin qui représentent plus de 90% de la production annuelle de modules PV. Pour favoriser encore la pénétration de cette ressource dite « renouvelable », il est nécessaire de développer des technologies toujours plus performantes à des coûts maîtrisés. La filière des cellules PV à hétérojonctions de silicium (SHJ) combinant un absorbeur de silicium cristallin (c-Si) et des couches minces de silicium amorphe hydrogénée (a-Si :H) a par exemple démontré un potentiel de rendement supérieur à celui des technologies standards de la filière silicium, avec 25,1 % obtenu sur grande surface en laboratoire. Le laboratoire des cellules à hétérojonctions (LHET) du CEA-INES développe et opère une ligne de fabrication préindustrielle de dispositifs SHJ et a déjà démontré des rendements supérieurs à 23% sur ces cellules. Une des limitations identifiées est notamment liée à la résistance série globale de la cellule dont la principale source provient des interfaces entre chaque couche mince constituant la structure. Le/la candidat(e) aura pour but d’identifier les différentes contributions résistives dans des structures de test dont on aura volontairement modifié certaines interfaces. Pour cela il/elle pourra mettre en œuvre des techniques de caractérisations variées typiques du domaine PV (TLM, IV, SunsVoc, Photoluminescence) dans un environnement de salle blanche. Ces résultats serviront de base pour la modélisation des pertes électriques dans les échantillons de test, et pour donner des pistes pour l’amélioration continue des rendements. La variation des propriétés de transport électrique sous l’effet de la lumière et de la température sera également étudiée. Etudes à réaliser : • Mesures électriques sur échantillons de type TLM o Etude de différences de procédés sur les interfaces de la cellule SHJ o Etude de l’influence de l’illumination et de la température sur les interfaces • Mesures électriques sur cellules photovoltaïques (SunsVoc, IV, PL) o Détermination de résistances séries o Etude de l’illumination, de la température, et de l’homogénéité des cellules sur leur résistance série • Modélisation des pertes électriques o Influence des interfaces dans la résistance série d’une cellule SHJ, sur ses performances globales Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : leo.basset@cea.fr

Détermination des propriétés électroniques de matériaux en couches minces pour les applications PV tandems

DTS

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7767

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : vanson.nguyen@cea.fr

Le stage se déroulera à l’INES (Le Bourget du Lac) au sein du SMCP/LHET. Le but de ce stage est d’apporter une meilleure connaissance des propriétés électroniques de certains matériaux candidats envisagés pour une structure tandem tels que les films minces de ZnSnN2 et Cu2O. Le candidat mettra en œuvre différents instruments de caractérisation optiques et électriques, combinées à des outils de simulation numérique et de caractérisation des cellules de test afin de déterminer les propriétés de structure de bandes électronique de ces matériaux. Pour cela, il pourra : • Caractériser les films minces par effet Hall (mobilité, concentration de porteurs de charge, resistivité, et énergies d'activation) sur une large gamme de températures, • Etudier la pertinence des modèles actuellement utilisés pour déterminer les bandgaps optiques de ces matériaux par la technique d'ellipsométrie, • Mettre en oeuvre des mesures de travaux de sortie par Sonde Kelvin (SKP). Tout cela pour différents paramètres de dépôt (température, dopage, etc.) Les différents résultats expérimentaux pourront servir de données d'entrée dans des outils de simulation numérique (AFORSHET, PC1D) afin de modéliser ces matériaux et leur influence sur les propriétés d'interfaces en vue d'une intégration dans un dispositif PV à base de silicium. Des structures de test PV intégrant ces couches minces de ZnSnN2 et/ou de Cu2O seront générées et caractérisées (QSSPC, SunsVoc, IV sous lumière) pour confrontrer données expérimentales avec les résultats de simulation... Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : vanson.nguyen@cea.fr

Détermination des caractéristiques physico-chimiques influant sur l'interconnexion HET et détermination des analyses à réaliser pour les caractériser

DTS

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7766

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : vincent.barth@cea.fr

 Le LMPV développe des modules à partir d'une technologie de cellule hétérojonction (HET). L'interconnexion en série de ces cellules nécessite un procédé basse température. Une des méthodes consiste à utiliser des colles ECA (Electrically Conductive Adhesive) pour assembler la cellule et le ruban d'interconnexion et créer un string de cellules. Une méthode de sérigraphie est utilisée aujourd’hui pour effectuer le dépôt de l’ECA sur la cellule photovoltaïque. Ensuite, une fois le ruban d’interconnexion déposé sur la cellule, l’ECA est réticulé par chauffage (<200°C) pour créer l’adhésion entre les deux éléments. Il est donc nécessaire de déterminer un certain nombre de paramètre physico-chimique afin de déterminer le procédé de sérigraphie et l’étape de curing. Par ailleurs, afin de garantir la fiabilité des modules, il est nécessaire que l’interconnexion résiste à différentes sollicitations (mécanique – thermique – chimique). De même, une connaissance des différents matériaux et de leurs éventuelles interactions est nécessaire. L’objectif du stage est : - De déterminer les caractéristiques physico-chimiques et les analyses les plus pertinentes pour caractériser un ECA - De déterminer les caractéristiques de l’adhésion d’un ECA à t0 (électrique, peel-test) - D’évaluer de nouveaux ECA afin de compléter une base de données interne (mécanique, chimique et électrique) Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : vincent.barth@cea.fr

Optimisation du procédé de traitement de surface par plasma de matériaux de structure de panneaux solaires

DTS

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

Bac+2 ou Bac+3

7568

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : marion.vite@cea.fr

  Le laboratoire photovoltaïque à concentration (LCPV) travaille sur le développement de modules PhotoVoltaïques (ou panneaux solaires) pour des applications spécifiques, ainsi que sur le développement de méthodes de caractérisation avancée. La fiabilité d'un module PV est assurée entre autres par une bonne adhésion entre les différents matériaux le constituant. Dans le cadre des développements menés au sein du laboratoire, un grand nombre de matériaux sont testés, dont certains  peuvent nécessiter un traitement de surface spécifique pour assurer une bonne adhésion avec les autres matériaux d'interface. En collaboration avec l'équipe du laboratoire, vous élaborerez et réaliserez un plan de tests pour déterminer les fenêtres de procédé optimales de l'équipement plasma du laboratoire en fonction de chaque matériau étudié. Pour cela, vous caractériserez par différents moyens le changement d'état de surface des matériaux apporté par le traitement plasma (mesures de tension de surface, mesure de l'adhésion résultante avec d'autres matériaux constitutifs d'un module PV), l'efficacité du traitement avant mise en oeuvre des matériaux traités, ainsi que sa tenue dans le temps, par des mesures avant et après des essais de vieillissement accéléré. A l'issue du stage, vous rédigerez le Mode Opératoire de l'équipement. Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : marion.vite@cea.fr

Process for Li metal H/F

DEHT

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

5 mois

Competences in electrochemical methods, physico and chemical characterizations

7455

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : guillaume.claude@cea.fr

Missions : CEA has been working for almost ten years on the development of post lithium-ion batteries including lithium metal technologies. Previous work has allowed to demonstrate the strong impact of the lithium metal negative electrode on the performances of lithium metal batteries, especially in terms of cyclability and rate performances. The use of this electrode strongly impedes the emergence of such systems at a production level. This challenge has already been partly solved with the solid-state lithium metal polymer technology. The control of lithium metal electrode manufacturing will be the key for the emergence of post lithium-ion batteries. In this context, the goal of this internship will be to develop a new process for the preparation of advanced lithium metal electrodes. The intern will be dedicated to the development of a new process to produce extra-thin lithium metal foils in a dry-room. This work will be done in close collaboration with the team already in place at CEA. The objective will be to optimize the process conditions, and to correlate them with lithium metal quality using relevant characterization methods (microscopy, mechanical properties, electrochemical performances). Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : guillaume.claude@cea.fr

Mesure optiques en T°C H/F

DTBH

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

5 mois

Instrumentation optique, mesures physiques, programmation LabVIEW, traitement des données scilab

7453

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : estelle.lebaron@cea.fr

Missions : La mesure de des propriétés optiques est indispensable à la caractérisation des performances des absorbeurs solaires thermodynamique à concentration (CSP) . La méthode usuelle consiste à faire une mesure optique de la réflectance hémisphérique à température ambiante et par un calcul d’en déduire l’émissivité en fonction de la température. Cette méthode de mesure de l’émissivité est basée sur un certain nombre d’hypothèses et présente le désavantage de ne pas être une mesure directe de l’émittance dans les conditions d’utilisation du matériau (température et atmosphère). À l’heure actuelle, il n’existe pas d’appareils commerciaux permettant une telle mesure et seul un nombre réduit de laboratoires dans le monde disposent des moyens de la réaliser. C’est pourquoi nous avons développé au laboratoire un équipement de mesures spectroscopiques permettant une mesure directe de l’émittance spectrale des absorbeurs  dans le domaine de l’infra-rouge en conditions réelles d’utilisation qui a permis d’obtenir des premiers résultats pertinents, mais aussi de voir les limitations du système. La difficulté de cette mesure réside dans les gammes de température (jusqu’à 1000°C) et les faibles valeurs d’émittances des absorbeurs solaires (<10% afin de limiter les pertes thermiques par radiation). Elle nécessite également de maîtriser les conditions environnementales de l’échantillon afin de garantir leur représentativité par rapport aux conditions réelles d’utilisation dans une centrale solaire. Le stage a donc pour objectif l’amélioration du système existant en adressant les différents points identifiés : réaliser un système de mesure de la température de surface de l’échantillon sans pertuber la mesure, améliorer le système de chauffe et étudier les sources de rayonnements environnantes, automatiser le chauffage et le traitement des mesures sous LabVIEW.  Une partie expérimentale de traitement des données d'échantillons connus permettra d’une part de valider ces améliorations et d'autre part d'établir les performances de l’équipement. Un autre équipement disponible dans le laboratoire  de mesure de réflectance hémisphérique en température pourra aussi être étudié et amélioré dans le cadre de ce stage. Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : estelle.lebaron@cea.fr

Stage - Revêtements de protection H/F

DTNM

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

ENSCM, ENSCR, ESCOM

7442

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : mathieu.boidot@cea.fr

 Le CEA Tech développe des solutions de protection des surfaces à base de polymères précéramique. Certains de ces matériaux présentent une résistances remarquables à la température et des caractéristiques facilitant leur applications (fusion, solubilité,...). Plusieurs projets de développement nécessitent une amélioration de leur adhérence notamment sur les matériaux organiques (thermoplastiuqes et thermodurs). Pour cela, plusieurs approches doit être explorées (primaire d'accroche, structuration de surface, évolution des formulation). Le candidat sera amené à développer des formulations de revêtements de protection contre l'érosion par cavitation, ses missions sont les suivantes : - Etude bibliographique - Formulation et mise en oeuvre des revêtements. - Caractérisation des propriétés des revêtements (adhérence et autres solicitations d'usage selon les projets). - Compréhension des mécanismes d'adhérence et propositions de solutions pour l'amélioration de cette dernière. Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : mathieu.boidot@cea.fr

stage : Poudres composites appli. 3D H/F

DTNM

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

3 mois

7386

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : mathieu.soulier@cea.fr

  Le stagiaire réalisera des mélanges de poudres au moyen d’un mélangeur tridimensionnel (Turbula ©). Il pourra réaliser une étude paramétrique sur cet équipement pour optimiser le procédé. Le taux de remplissage, le ratio billes de mélange/poudre, la teneur en SiC et le temps de mélange seront notamment étudiés. L’homogénéité des mélanges obtenus sera évaluée par des mesures de surface spécifique par BET réalisées sur plusieurs prélèvements de chaque mélange. La dispersion de ces valeurs sera l’indicateur de l’homogénéité du mélange. Le comportement rhéologique des mélanges de poudres sera également étudié pour s’assurer de leurs compatibilités avec le procédé de fabrication additive visé (fusion laser sur lit de poudre).Pour cela, le stagiaire réalisera des mesures d’angle d’avalanche, densité apparente et de morpho granulométrie sur les mélanges qu’il aura réalisés. Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : mathieu.soulier@cea.fr

stage : microscopie / batteries H/F

DTNM

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

Physique - matériaux

7385

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : adrien.boulineau@cea.fr

  Ce stage porte sur la caractérisation des mécanismes mis en jeu dans les électrodes de batteries lithium-ion lors de leur recyclage par hydro-métallurgie. Afin d'en optimiser le procédé, il nous est nécessaire de bien comprendre les différents processus se produisant au cours du temps. Aujourd’hui, nous souhaitons développer les caractérisations in situ de ces phénomènes de façon à observer en continu l’évolution des matériaux lors de leur traitement. Nous possédons un porte objet nous permettant d’observer dans le microscope des matériaux en milieu liquide. Après une première étape de prise en main du microscope, le stagiaire aura pour mission de mettre en place la méthodologie nous permettant l’observation des matériaux in-situ dans le microscope. Il la mettra en application pour l’étude d’un matériau et confrontera ses résultats avec ceux déjà obtenus. Le stage se déroulera au CEA de Grenoble au sein de Minatec en ce qui concerne la caractérisation par microscopie, et en collaboration étroite avec le laboratoire du LITEN en charge de l’activité recyclage. L’étudiant disposera d’équipements de pointe, uniques en France et peu nombreux dans le monde. Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : adrien.boulineau@cea.fr

Croissance de lingots Monocristallins massifs II-VI quaternaires pour applications IR H/F

DOPT

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7363

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : jean-louis.santailler@cea.fr

Thème : Croissance de lingots Monocristallins massifs II-VI quaternaires pour applications Infrarouge Les objectifs de performances demandées aux matrices de détection Infra-Rouge dans le cadre de projets spatiaux sont élevés. Cette exigence permet de disposer de composants très sensibles qui permettent aux Astrophysiciens de recueillir des données précises. La qualité des matériaux semi-conducteurs II-VI petit gap (type HgCdTe) qui sont impliqués dans la structure des photodiodes doit être au meilleur niveau pour répondre à ces enjeux. La qualité de la couche qui absorbe le rayonnement Infra Rouge (type HgCdTe) est dépendante au premier ordre de la qualité du substrat sur laquelle elle est épitaxiée. Les substrats son issus d'un monocristal II-VI de grande dimension (> à 4 pouces de diamètre) qui est élaboré au sein du laboratoire. Le travail portera après une étude bibliographique, sur la compréhension et la maitrise des diagrammes de phase des composés II-VI, puis d'une analyse des composés compatibles avec les spécifications demandées au substrat (paramètre de maille). Une partie du travail portera sur la prédiction des paramètres de maille d'une famille de composés II-VI quaternaire pour s'adapter parfaitement avec la couche épitaxiée type HgCdTe. Des mesures par diffraction des rayons X en mode Haute résolution sur un composé quaternaire disponible nous permettra de valider notre approche prédictive. Enfin quelques croissances de monocristaux quaternaires seront réalisées au sein de l'équipe et caractérisés pour évaluer la pertinence de ces derniers en tant que substrats pour nos applications.

Croissance épitaxiale de deux composés II-VI ternaires par une méthode d'épitaxie H/F

DOPT

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7362

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : jean-louis.santailler@cea.fr

Les objectifs de performances demandées aux matrices de détection Infra-Rouge dans le cadre de projets spatiaux sont élevés. Cette exigence permet de disposer de composants très sensibles qui permettent aux Astrophysiciens de recueillir des données précises. La qualité des matériaux semi-conducteurs II-VI petit gap (type HgCdTe) qui sont impliqués dans la structure des photodiodes doit être au meilleur niveau pour répondre à ces enjeux. La qualité des matériaux de passivation des photodiodes est elle aussi sujet à des améliorations. Nous proposons donc d'étudier et de réaliser avec une méthode d'élaboration alternative la croissance et la caractérisation de structures à base de matériaux II-VI. Le travail portera après une étude bibliographique, sur la compréhension et la maitrise des diagrammes de phase des composés II-VI (CdTe; ZnTe, HgTe, etc..). Ensuite des croissances de couches monocristallines par procédé EPL (Epitaxie en Phase Liquide) seront réalisés avec l'équipe LETI en charge de ses activités. Un ensemble de caractérisations, physiques par Rayons X, électro-optiques par transmission infra-rouge, électriques par mesures par effet Hall, et par faisceaux d'ions (SIMS) sera réalisé avec les spécialistes pour pouvoir évaluer les structures réalisées. L'analyse de ces résultats permettra de modifier les méthodes d'élaboration.

Etude Design et Simulation d'un Micro-Outil pour la Préhension de Micro-puces

DOPT

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

matériaux/mécanique

7282

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : stephane.caplet@cea.fr

Ce stage se déroulera au sein du Laboratoire d'Assemblage et de Packaging pour la Photonique (LA2P) du département d'optique et photonique (DOPT) du CEA-LETI. Plus particulièrement, il s'inscrit dans la thématique visualisation du laboratoire. Le travail se focalisera dans un premier temps sur la compréhension du procédé d'assemblage des micro-puces avant d'étudier le design du micro-outil. Cette étude itérative s'appuiera notamment sur la modélisation et simulation du comportement mécanique de l'outil d'une part, la simulation du comportement fluidique dans les canaux de vide, d'autre part. Le stagiaire sera intégré dans l'équipe qui assurera le suivi de fabrication de cet outil. Il sera demandé au stagiaire de définir et de concevoir un banc de caractérisation pour mesurer les forces de préhension qu'on peut obtenir avec cet outil prototype. Ces résultats permettront par itération d'améliorer le design de l'outil. Concrètement, il sera demandé à la personne candidate de prendre en main rapidement les outils de caractérisation mécanique et fluidique (comsol) du laboratoire. Il/elle devra maîtriser à la fois les aspects théoriques et pratiques, afin d'apporter un avis critique sur les résultats obtenus. Des synthèses de résultats seront demandées régulièrement afin d'assurer une capitalisation efficace.

Impact des propriétés microstructurales des GDL sur les performances de piles à combustible PEM

DEHT

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

5 mois

Mécanique, fluidique

7259

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : frederic.fouda-onana@cea.fr

Missions : La couche de diffusion de gaz (GDL pour Gas Diffusion Layer en anglais) est un des composants cruciaux au bon fonctionnement des piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC). Afin de faire varier les propriétés microstructurales des GDL, le sujet de stage propose d'explorer la technique d'electrospinning pour fabriquer les GDL. Cette méthode qui utilise un champ électrique intense pour étirer un polymère et fabriquer une structure polymère poreuse permet de faire varier plusieurs paramètres (taille de fibre, orientation des fibres) qui par la suite auront une répercussion sur les propriétés microstructurales des GDL. Une fois le polymère tissé obtenu, il sera carbonisé puis des traitements spécifiques seront appliqués pour obtenir la structure carbonée finale souhaitée. Des mesures caractéristiques de diffusion, de perméabilité et des propriétés mécanique (courbe contrainte/déformation) permettront de voir l'impact du procédé de fabrication sur les propriétés de transport fluidique et conductivité électrique. Dans un deuxième temps il s'agira de voir si les paramètres de fabrication ont un impact sur les performances dans une pile à combustible. Le(la) candidat(e) devra faire preuve d'organisation pour réussir à mettre en place un protocole permettant de varier  faire les paramètres de l'appareil pour obtenir des fibres différentes. Il devra montrer sa motivation à utiliser plusieurs équipements différents et également avoir un sens de la synthèse afin de formaliser ces essais dans des documents écrits. Ce travail ambitieux nécessite une personne motivée qui souhaite explorer plusieurs équipements à la fois de fabrication et aussi de caractérisation. Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : frederic.fouda-onana@cea.fr

Focalisation adaptative des ultrasons dans un matériau complexe par retournement temporel

DISC

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Saclay

Ile de France

4 à 6 mois

Ecole d'ingénieur, Master 2

7241

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : sebastien.robert@cea.fr

Le stage comportera une étude bibliographique sur les méthodes CND et, plus particulièrement, sur l’imagerie ultrasonore et les méthodes de focalisation s’appuyant sur la technologie des traducteurs multi-éléments. Il s’agira ensuite de prendre en main un dispositif expérimental (capteur, système d’acquisition multi-voies, banc de translation motorisé) pour réaliser une série d’acquisitions sur des structures métalliques complexes (soudures anisotropes ou aciers revêtus) dont les caractéristiques géométriques et élastiques sont parfaitement connues. L’expérience consistera à focaliser de façon adaptative sur un réflecteur de la structure par retournement temporel itératif. Les signaux enregistrés seront ensuite comparés à ceux issus d’une focalisation non adaptative, c’est-à-dire pré-calculée en prenant en compte les caractéristiques de la structure. Enfin, le dernier volet du stage visera à calculer des images par rétro-propagation numérique des signaux retournés temporellement. L’objectif est d’améliorer la qualité des images dont le contraste est souvent altéré par des phénomènes de diffusion par la microstructure des soudures ou des revêtements. Le candidat devra avoir des connaissances en physique des ondes, idéalement sur la propagation des ondes dans les solides, et des compétences en traitement du signal et de l’image (codes Matlab ou Python). Ces travaux seront menés en collaboration avec un doctorant travaillant sur des méthodes d’inversion appliquées aux matériaux complexes, et l’étude sera poursuivie dans le cadre d’une future thèse au CEA-List démarrant en 2019.

Développement de moule par FA de type SLA pour le moulage par injection

DTNM

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7224

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : denis.vincent@cea.fr

  Au sein de la plate forme poudr' innov regroupant des outils de fabrication additive et d'injection , le ou la stagiaire aura pour mission de concevoir et réaliser des inserts résines élaborés par FA de type SLA. Une fois réalisé, les inserts seront montés à l'interieur d'un moule d'injection. Le ou la stagiaire aura pour mission de réaliser des tests de qualifications pour déterminer la résistance du moule résine et de définir les specications des pièces pouvent être réalisées par ce procédé. Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : denis.vincent @cea.fr

Construction de réseau poreux métallique par fabrication additive et réalisation de catalyseurs

DTNM

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7124

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : vincent.faucheux@cea.fr

 Les « Liquid Organic Hydrogen Carrier » (LOHC) sont une voie pertinente de stockage de l’hydrogène sous une forme condensée et facilement distribuable. Ces liquides organiques sont des molécules insaturées qui réagissent directement avec de l’hydrogène en présence d’un catalyseur, qui peuvent ensuite être acheminées sur leur lieu d’utilisation pour y être déshydrogénées pour récupérer l’hydrogène. Le processus hydrogénation/déshydrogénation étant réversible il contribue à un développement durable sans appauvrissement des ressources. La réaction de déshydrogénation de par sa forte endothermicité apparait comme une étape limitante, nécessitant d’une part des températures relativement élevées mais aussi des catalyseurs efficaces. Améliorer les interfaces molécule LOHC/catalyseur et catalyseur/support poreux permettrait de diminuer les températures de réaction, de favoriser les transferts de chaleur et de fluides (liquide-gaz) et d’améliorer les cinétiques de déshydrogénation. Dans le cadre de ces développements de solutions catalytiques pour diverses applications telles que le traitement de l’air, la dépollution automobile et la conversion chimique pour l’énergie, le Laboratoire Eco-procédés et Environnement (L2EV) s’intéresse à ces molécules hydrogénées. En parallèle, le Laboratoire de Modélisation et Matériaux pour la Métallurgie (L3M) simule et réalise des réseaux métalliques par fabrication additive métal (fusion laser sur lit de poudres). L’association d’un catalyseur performant et d’un support catalytique optimum (porosité, conductivités électriques et thermique, état de surface, surface spécifique) pourrait permettre de diminuer l’énergie nécessaire à la réaction de déshydrogénation. A ce titre, les laboratoires proposent un stage dont le sujet consiste sur la base d’une modélisation thermo-fluidique à réaliser une structure métallique puis à déposer un catalyseur type platinoïde par un procédé en voie gazeuse (CVD, CO2 supercritique). Les performances de l’ensemble support/catalyseur seront mesurées sur un banc catalytique et des caractérisations structurales seront menées en parallèle pour permettre de valider les modèles mis en place. Le travail de stage s’effectuera à Grenoble au sein du département des Technologies des Nano Matériaux. Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : vincent.faucheux@cea.fr

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