Thèse Comprendre les Signaux Émis par les Liquides en Mouvement H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Physique École doctorale : Physique en Ile de France Laboratoire de recherche : CEA / LLB - Laboratoire Léon Brillouin Direction de la thèse : Laurence NOIREZ ORCID 0000000201641155 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-30T23:59:59 L'élasticité est une des plus anciennes propriétés physiques de la matière condensée. Elle s'exprime par une constante G de proportionnalité entre la contrainte appliquée () et la déformation () : = G. (loi de Hooke). L'absence de résistance à une déformation en cisaillement (G' = 0) indique un comportement de type liquide (modèle de Maxwell). Longtemps considérée comme propre aux solides, une élasticité a été récemment identifiée dans les liquides à l'échelle submillimétrique [1].
L'identification d'élasticité de cisaillement (G' 0) à petit échelle est une promesse de découvertes de nouvelles propriétés solides des liquides. Ainsi, nous explorerons la réponse thermique des liquides [2,3], exploiterons la capacité de conversion de l'énergie mécanique en variations de température et élaborerons une nouvelle génération d'outils micro-hydrodynamiques.
A l'échelle nanoscopique, nous étudierons l'influence de la surface en contact avec le liquide (solide/liquide, liquide/liquide). Il sera question d'étudier par des méthodes uniques comme la diffusion inélastique neutrons et rayonnement Synchrotron, la dynamique de l'interface solide-liquide en utilisant de Très Grandes Installations de Recherche comme l'ILL ou l'ESRF, ainsi que par microscopie (AFM). Enfin, nous renforcerons nos collaborations avec les théoriciens, notamment avec l'Université de Milan.

Ce sujet est en relation aux mécanismes du mouillage, de l'écoulement ('liquid transport'), et l'identification d'effets thermiques sous écoulement à petite échelle.

Références:
1. Explaining the low-frequency shear elasticity of confined liquids, A. Zaccone, K. Trachenko, PNAS, 117 (2020) 19653-19655. Doi:10.1073/pnas.2010787117
2. E. Kume, P. Baroni, L. Noirez, Strain-induced violation of temperature uniformity in mesoscale liquids Sci. Rep. 10 13340 (2020). Doi : 10.1038/s41598-020-69404-1.
3. L. Noirez, E. Kume, P. Baroni, Mesoscopic Liquids Emit Thermal Waves Under Shear Strain or Microflow, Liquids 2025, 5(4), 27; https://doi.org/10.3390/liquids5040027.

Le comportement des liquides à l'échelle mésoscopique est différent de celui que l'on connait à l'échelle macroscopique. En particulier, l'émergence de propriétés élastiques permet l'émergence d'un couplage thermo-élastique, et l'apparition de températures hors-équilibre. Ces domaines viennent à peine d'être découverts et recèlent de nouveaux paramètres inconnus que nous identifierons au cours de la thèse. Identification et caractérisation de nouvelles propriétés dans les liquides confinés - Compréhension des mécanismes d'interaction entre un liquide et un solide. 2D-microthermography, Fluidics, surface energy, neutron scattering.

Une forte motivation pour la physique expérimentale, l'innovation et d'excellentes compétences en physique des matériaux ou des liquides sont requises.