Le chrome est un métal couramment utilisé comme revêtement, eu égard à sa bonne résistance à la corrosion. Dans ces applications, il est primordial de garantir une bonne tenue mécanique du revêtement qui doit pouvoir accommoder la déformation imposée par le substrat. Dans une optique d'optimisation de ces revêtements chrome et de qualification de leur conditions d'utilisations, il apparaît primordial d'acquérir une meilleure connaissance du comportement mécanique, en particulier plastique, du chrome et de ses alliages, pour lequel de nombreuses questions restent aujourd'hui encore en suspens. En effet, le chrome présente un comportement mécanique atypique, avec une température de transition fragile - ductile très élevée par rapport aux autres métaux de même structure cristallographique cubique centrée. Cette fragilité du chrome à basse température dépend fortement de son niveau de pureté et des différents éléments d’alliage ajoutés au chrome.

L'objectif de ce stage est de mieux comprendre l’impact des différents solutés, impuretés ou éléments d’alliage, sur la plasticité du chrome, en particulier sur le mouvement des dislocations, les défauts linéaires qui transportent la déformation plastique dans le cristal. Nous nous appuierons pour cela sur une modélisation à l'échelle atomique des dislocations, en utilisant des calculs ab initio afin d'avoir une description fine de la structure électronique du chrome et de son magnétisme. De telles simulations nous permettront d’étudier l’interaction des dislocations avec les solutés et de construire des modèles thermodynamiques et cinétiques prédisant l’impact de ces solutés sur la plasticité du chrome dans différents régimes de températures. Une stratégie de design d’alliage, afin d’améliorer les propriétés mécaniques du chrome, pourra être mise en place dans un second temps.

Moyens :
Simulations numériques en utilisant différents codes de calcul ab initio et des codes développés en interne. Ce stage ne nécessite pas d’effectuer de nouveaux développements dans ces codes.
Accès aux super-calculateurs du CEA-TGCC, de l’IDRIS et du CINES pour les plus gros calculs.

Compétences:

- physique du solide / science des matériaux
- informatique (travail dans un environnement Unix et programmation d’outils de post-traitement)

Poursuite en thèse souhaitée