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[Contrat doctoral] Predictive design of bistable molecular materials through crystallographic descriptors and supervised machine learning à Institut de Physique de Rennes - CNRS - Université de Rennes

Fri, 29 May 2026 17:53:06 +0200

Decoding molecular switches:

from crystal structure to predictive design

Some materials can switch reversibly between two electronic states under temperature, pressure, or light. These spin-crossover (SCO) and charge-transfer-induced spin-transition (CTIST) compounds hold real promise for applications in molecular memory, sensors, and actuators. But after decades of research, a central question remains open: can we predict, from crystal structure alone, whether a new material will switch and under which conditions?

This PhD project tackles that question directly. You will combine experimental crystallography with supervised machine learning to build a predictive framework linking structural features to macroscopic switching behaviour: transition temperature, hysteresis width, abruptness. This is not a project where you apply an existing method to a standard problem. The descriptors are still being identified. The models are still being built. The database does not yet exist in the form we need. You will be constructing the scientific tools, not just using them.

On the experimental side, you will work hands-on with X-ray diffraction both on laboratory diffractometers and at large-scale synchrotron facilities such as SOLEIL, ESRF, or SPring-8. You will measure and analyse the structural response of materials to temperature, pressure, and light irradiation, and learn to extract meaningful structural information from complex diffraction data. On the computational side, you will engineer crystallographic descriptors: bond lengths, polyhedral distortion indices, packing geometry and train interpretable ML models (tree ensembles, graph neural networks) to predict the transition temperature T_1/2 and hysteresis width ΔT_H. Predictions will be tested against new experimental data in an iterative predict–synthesize–test loop, in collaboration with synthesis partners of the University of Tokyo.

This project sits at the intersection of condensed matter physics, structural chemistry, and data science. By the end of your PhD, you will have developed a rare combination of experimental and computational skills: crystallography, synchrotron science, data curation, and machine learning that opens doors in both academic research and the growing field of materials informatics.

Supervisors

You will be supervised by Laurent Guérin (Institut de Physique de Rennes / IRL DYNACOM, Tokyo, specialist in crystallography, synchrotron and XFEL methods, SCO/CTIST materials. You will work in close collaboration with Jean-Claude Crivello (IRL LINK, CNRS–NIMS, Tsukuba), specialist in atomistic simulations and supervised machine learning for materials science, and with Olaf Stefańczyk (University of Tokyo), specialist in the synthesis and magnetic characterization of transition-metal complexes. This ensures direct access to complementary expertise across crystallography, ML, and synthesis throughout the PhD.

Working environment

The working language is English. Your daily environment at IPR includes researchers, postdocs, and PhD students from a wide range of nationalities and scientific backgrounds. You will present your work regularly at internal and international seminars, attend conferences, and interact directly with beamline scientists during synchrotron campaigns. You will spend extended periods at the National Institute for Materials Science (NIMS) in Tsukuba and the University of Tokyo, working directly with collaboratrs on ML development and on synthesis and magnetic characterization.

Profil recherché :
Master’s degree in physics, chemistry, or materials science. Experience in X-ray diffraction and/or Python is a strong plus. Above all, we are looking for someone who wants to take ownership of a scientific question and build something new.

Candidater

[Contrat doctoral] Évaluation de l’impact du changement climatique sur le comportement hygrothermique des constructions en bois. à Ecole Supérieure du Bois

Fri, 29 May 2026 17:53:05 +0200

Contexte

Le changement climatique est devenu une préoccupation mondiale majeure. Il se traduit par l’évolution des températures et des humidités relatives ainsi que par des phénomènes climatiques plus fréquents, plus intenses et plus extrêmes, tels que des vagues de chaleur, et des fortes précipitations. Ses effets peuvent affecter les bâtiments de différentes manières, notamment en modifiant le comportement hygrothermique de l’enveloppe du bâtiment ainsi que la demande énergétique en été comme en hiver et le confort et la santé des occupants. Ces impacts varient selon le type de structure, les matériaux et les conditions climatiques locales.

Les structures présentant actuellement une faible performance risquent de subir une dégradation accélérée sous l’effet des conditions climatiques futures, tandis que celles jugées performantes aujourd’hui pourraient ne plus répondre aux exigences futures. Par conséquent, le choix de matériaux appropriés et la conception de structures en tenant compte des conditions de plus en plus exigeantes sont essentiels pour garantir la résilience des bâtiments face aux défis climatiques futurs. Néanmoins, les normes et codes du bâtiment actuels dans le monde n’imposent pas l’intégration des prévisions climatiques futures.

Les besoins et les risques futurs du secteur du bâtiment dépendent de l'évolution du climat, simulé par des modèles climatiques. Il est donc possible d’évaluer l’état futur des bâtiments à l’aide de données climatiques simulées. Les modèles climatiques étant incertains, il existe différents scénarios climatiques futurs à envisager.

But

Étant donné que l’enveloppe du bâtiment constitue la première ligne de défense contre les intempéries, la compréhension de son comportement est cruciale pour garantir sa résilience à long terme face aux contraintes climatiques. Dans ce contexte, il est essentiel d’évaluer dans quelle mesure le changement climatique influence, et influencera, les bâtiments en France afin de mieux comprendre ses impacts et donc soutenir le développement de solutions d’adaptation (,et ce dès la conception).  

Le travail de thèse proposé répond à ces enjeux et a pour but d’évaluer l’impact du changement climatique sur le comportement hygrothermique des bâtiments en France.

L’étude se concentre principalement sur les constructions dont les enveloppes sont à base de bois et de matériaux biosourcés, un secteur qui connait une forte croissance dans le cadre de la transition écologique. Le bois et les matériaux biosourcés en raison de leur comportement hygroscopique peuvent être directement impactés par les phénomènes climatiques futurs. Une compréhension fine des effets de ces phénomènes est donc indispensable pour garantir la durabilité des constructions bois et le confort des occupants en adaptant les stratégies de conception.

L’approche adoptée s’appuie sur des études expérimentales et des simulations numériques multi-échelles, conduites à l’échelle de la paroi et à l’échelle du bâtiment. À l’échelle de la paroi, des essais expérimentaux sous conditions climatiques extrêmes permettront d’étudier les transferts couplés de chaleur et d’humidité et d’analyser les risques liés à l’humidité, tels que la condensation et le développement potentiel de moisissures, contribuant ainsi à l’évaluation de la fiabilité des assemblages constructifs. En complément des essais en laboratoire, des simulations numériques seront prévues. À l’échelle du bâtiment, les simulations numériques visent à prédire sa performance énergétique et à caractériser les conditions de confort thermique à l’intérieur de l’ouvrage, intégrant les interactions entre le bâti, les usages et le climat local.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet MOBBE (Massification Ossature Bois isolant Biosourcé en Enveloppe), mené par la chaire industrielle ECORCE, développée par l’École Supérieure du Bois en partenariat avec plusieurs acteurs industriels.

Le travail de thèse comportera les étapes principales suivantes :

• Étude bibliographique sur le changement climatique et la performance des bâtiments incluant le comportement hygrothermique des matériaux et des parois, la performance énergétique et les méthodes d’évaluation associées.

• Identification des données climatiques représentatives du climat français, indispensables à la réalisation des études numériques.

• Identification des compositions de parois et de typologies de bâtiments représentatives des constructions bois en France.

• Analyse expérimentale de la performance hygrothermique des matériaux de construction intégrés aux parois identifiées.

• Étude expérimentale des parois identifiées en conditions climatiques extrêmes contrôlées en laboratoire.

• Étude numérique des parois identifiées, reproduisant les conditions climatiques des essais expérimentaux pour évaluer la fiabilité du modèle numérique.

• Étude numérique des parois identifiées pour évaluer leurs comportements hygrothermiques sous les projections futures du climat.

• Étude numérique des typologies de bâtiments identifiées afin d’évaluer leurs performances énergétiques sous les scénarios climatiques futurs.

• Élaboration de recommandations visant à adapter la conception au changement climatique en fonction des zones climatiques et des configurations des parois considérées.

Profil recherché :
Titulaire d’un Master de Génie Civil (ou Thermique énergétique, Bâtiment durable) ou d’un diplôme d’ingénieur équivalent ayant des connaissances en transferts hygrothermiques dans les matériaux et en performance énergétique des bâtiments. Le sujet de thèse porte à la fois sur des aspects expérimentaux et numériques. Le/la candidat(e) devra manifester une réelle motivation pour ces deux champs. Il/Elle sera amené(e) à maîtriser la lecture et la rédaction de publications scientifiques en anglais.

Candidater

[Contrat doctoral] Analyse de la synergie entre matériaux recyclés et biosourcés pour les systèmes isolants des enveloppes de bâtiments : Approche expérimentale et modélisation numérique à Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement (LaSIE)

Fri, 29 May 2026 17:53:05 +0200

https://www.univ-larochelle.fr/wp-content/uploads/Younsi_Belarbi_-sujet-2026.pdf

Profil recherché :
Candidat(e) titulaire d’un Master 2 et/ou d’un Diplôme d’Ingénieur en Génie Civil, disposant d’une bonne connaissance des matériaux isolants ainsi que des outils expérimentaux et de modélisation, et faisant preuve d’une réelle capacité à travailler en équipe, avec d’excellentes compétences en communication orale et écrite en français et en anglais.

Candidater