Post-doctorat (H/F) en chimie-physique théorique

Missions :
Exploration de surfaces d'énergie potentielle complexes d’agrégats moléculaires et simulation de la dynamique des électrons de faible énergie après ionisation

L'irradiation de la matière condensée par des particules ionisantes à haute énergie (eXtreme UV, X, Gamma ou particules chargées rapides) produit de grandes quantités d'électrons à basse énergie (LEE - quelques eV à quelques dizaines d'eV). En médecine et en biologie, les pluies d'électrons de faible énergie produites par l'irradiation sont considérées comme responsables de lésions majeures de l'ADN. Dans d'autres contextes, à savoir l'astrochimie et l'exochimie, le rôle précis des LEE générés dans l'espace interstellaire, dans les atmosphères des lunes des planètes joviennes ou dans les ionosphères des planètes est actuellement débattu. Les agrégats/nanoparticules sont des modèles idéaux pour comprendre l'évolution en taille des propriétés structurales/dynamiques et électroniques vers celles de la matière condensée organisée.
Le projet ANR BIRD (BIrth, Relaxation and Diffusion of Low Energy Electrons in Condensed Phase) rassemble des groupes de recherche complémentaires ayant une expertise dans la modélisation des nanosystèmes par la Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT), et des équipes expérimentales spécialistes de l'émission de photoélectrons résolue en temps et de la manipulation d’agrégats et de nanoparticules. Le post-doctorant (H/F) sera recruté par l'équipe théorique Molécules-Agrégats-Dynamique du Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques de Toulouse. L'objectif général est de comprendre les propriétés structurales et dynamiques des molécules déposées sur un agrégat atomique ou moléculaire inerte comprenant quelques dizaines à quelques centaines de monomères (Argon, CO2, eau ou ammoniaque).

Activités :
(i) La première tâche consistera en une étude structurale visant à déterminer les sites de dépôt privilégiés et la déformation induite des agrégats inertes, au moyen d'algorithmes d’optimisation globale pour des surfaces d'énergie potentielle complexes. Au cours de la dernière décennie, notre équipe a mis en œuvre et utilisé plusieurs outils pour traiter les agrégats atomiques et moléculaires dans le contexte de la méthode de liaisons fortes basée sur la DFT [1] (DFTB, une approximation de la DFT beaucoup plus rapide que celle-ci). Ces outils ont été utilisés avec succès pour déterminer les structures de plus basse énergie pour les agrégats d'argon et d'eau ou bien des hydrocarbures piégés dans ces agrégats [2]. Les développements du code DFTB deMonNano permettent maintenant d’utiliser ces différents schémas d'exploration globale, allant de la simple dynamique moléculaire ou Monte Carlo à des approches plus sophistiquées comme le Basin Hopping et le Parallel Tempering [3], l'algorithme du threshold [4], et leur couplage avec des schémas d'optimisation locale.

(ii) La deuxième tâche consistera à exami
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