Description du sujet de thèse
Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèse
Nouveaux concepts de réflecteurs de neutrons froids
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Le CEA et le CNRS ont lancé une initiative de conception d'une nouvelle source de neutrons utilisant des accélérateurs de protons de basse énergie, le projet ICONE [1]. L'objectif est de construire une installation qui offrira une suite instrumentale d'une dizaine de spectromètres mise à la disposition de la communauté scientifique française et européenne. Parallèlement à ICONE, le LLB participe également à la R&D HiCANS autour de la construction d'une plateforme à Bilbao porteuse de collaborations européennes à mettre en place. Les expériences de diffusion neutronique nécessitent des neutrons thermiques et froids. La conception du modérateur est donc une pièce essentielle du projet pour maximiser les performances de la source.
Une piste d'amélioration des performances du modérateur est d'améliorer l'efficacité du réflecteur et plus spécifiquement le réflecteur de neutrons froids. Dans cette étude, nous proposons d'étudier les propriétés spécifiques de diffusion des neutrons froids sur des matériaux nanostructurés. En effet les neutrons froids ont de grandes longueurs d'ondes (> 0.4nm) et peuvent donc être diffusés de manière cohérente par des matériaux nanostructurés. L'efficacité de diffusion est non seulement démultipliée par les effets de diffusion cohérente mais il est potentiellement possible d'orienter cette diffusion si le matériau réflecteur est anisotrope. Cette maitrise de la direction de diffusion peut permettre d'encore augmenter la brillance du modérateur.
Une première partie du travail consistera à identifier les matériaux nanostructurés les plus prometteurs et à modéliser les performances de réflectivité des neutrons froids. Dans une deuxième étape, ces matériaux seront mis en forme et leurs propriétés seront caractérisées sur des appareils de diffusion neutronique auprès d'installations de diffusion neutronique telles que l'ILL à Grenoble ou le PSI en Suisse.
Université / école doctorale
Ondes et Matière (EDOM)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 Interactions Rayonnement Matière ou Physique de la matière condensée
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
OTT Frédéric < email deleted for security reasons >
CEA
DRF/IRAMIS/LLB/INFRA
Laboratoire Léon Brillouin CEA/CNRS
CEA Saclay
91191 Gif sur Yvette
01 69 08 61 21
Tuteur / Responsable de thèse
OTT Frédéric < email deleted for security reasons >
CEA
DRF/IRAMIS/LLB/INFRA
Laboratoire Léon Brillouin CEA/CNRS
CEA Saclay
91191 Gif sur Yvette
01 69 08 61 21
En savoir plus
https://iramis.cea.fr/llb/infra/
https://iramis.cea.fr/llb/
icone-neutron.fr
Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèse
Nouveaux concepts de réflecteurs de neutrons froids
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Le CEA et le CNRS ont lancé une initiative de conception d'une nouvelle source de neutrons utilisant des accélérateurs de protons de basse énergie, le projet ICONE [1]. L'objectif est de construire une installation qui offrira une suite instrumentale d'une dizaine de spectromètres mise à la disposition de la communauté scientifique française et européenne. Parallèlement à ICONE, le LLB participe également à la R&D HiCANS autour de la construction d'une plateforme à Bilbao porteuse de collaborations européennes à mettre en place. Les expériences de diffusion neutronique nécessitent des neutrons thermiques et froids. La conception du modérateur est donc une pièce essentielle du projet pour maximiser les performances de la source.
Une piste d'amélioration des performances du modérateur est d'améliorer l'efficacité du réflecteur et plus spécifiquement le réflecteur de neutrons froids. Dans cette étude, nous proposons d'étudier les propriétés spécifiques de diffusion des neutrons froids sur des matériaux nanostructurés. En effet les neutrons froids ont de grandes longueurs d'ondes (> 0.4nm) et peuvent donc être diffusés de manière cohérente par des matériaux nanostructurés. L'efficacité de diffusion est non seulement démultipliée par les effets de diffusion cohérente mais il est potentiellement possible d'orienter cette diffusion si le matériau réflecteur est anisotrope. Cette maitrise de la direction de diffusion peut permettre d'encore augmenter la brillance du modérateur.
Une première partie du travail consistera à identifier les matériaux nanostructurés les plus prometteurs et à modéliser les performances de réflectivité des neutrons froids. Dans une deuxième étape, ces matériaux seront mis en forme et leurs propriétés seront caractérisées sur des appareils de diffusion neutronique auprès d'installations de diffusion neutronique telles que l'ILL à Grenoble ou le PSI en Suisse.
Université / école doctorale
Ondes et Matière (EDOM)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 Interactions Rayonnement Matière ou Physique de la matière condensée
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
OTT Frédéric < email deleted for security reasons >
CEA
DRF/IRAMIS/LLB/INFRA
Laboratoire Léon Brillouin CEA/CNRS
CEA Saclay
91191 Gif sur Yvette
01 69 08 61 21
Tuteur / Responsable de thèse
OTT Frédéric < email deleted for security reasons >
CEA
DRF/IRAMIS/LLB/INFRA
Laboratoire Léon Brillouin CEA/CNRS
CEA Saclay
91191 Gif sur Yvette
01 69 08 61 21
En savoir plus
https://iramis.cea.fr/llb/infra/
https://iramis.cea.fr/llb/
icone-neutron.fr
