Vortex quantiques et ondes inertielles dans l'hélium superfluide en rotation

Type de recrutement : Contrat de 2 ans

Niveau : Post-doctorant

Date de début : 1^er avril 2024

Date limite de candidature : 31 janvier 2024

Localisation géographique : Observatoire de la Côte d'Azur - Laboratoire Lagrange - boulevard de l'Observatoire - CS 34229 - 06304 NICE CEDEX 4

Contexte

La superfluidité est un état fascinant et exotique de la matière qui trouve son origine grâce aux effets quantiques à très basse température. Un superfluide est un liquide qui se distingue d'un fluide classique par l'absence de viscosité moléculaire. Ainsi, un objet qui le traverse à faible vitesse ne subit aucune traînée. Des exemples de superfluides sont le 3He et le 4He, les condensats de Bose-Einstein (BEC) constitués de gaz alcalins dilués, la lumière dans les systèmes optiques non-linéaires et le noyau des étoiles à neutrons. Les applications des superfluides vont du refroidissement des matériaux supraconducteurs et des détecteurs infrarouges à la recherche fondamentale pure sur les atomes froids et la turbulence. L’effet quantique le plus manifeste dans la turbulence superfluide est la présence de vortex quantiques. De tels vortex sont comme des tornades atomiques, avec une circulation quantifiée. Dans des systèmes tels que 3He et 4He et les BEC atomiques, les vortex quantiques se comportent comme des vortex hydrodynamiques, se reconnectent et se réorganisent en changeant leur topologie.

L’une des expériences les plus classiques avec les superfluides est un seau rotatif rempli d’hélium superfluide. Dans un superfluide en rotation, lorsque la rotation augmente progressivement, les vortex quantiques sont nucléés un par un pour s'approcher le plus possible à la circulation globale du système. Ce process est bien compris à très basse température. À des températures finies, l'hélium superfluide est un mélange non-miscible d'un superfluide et d'un fluide normal décrit par les équations de Navier-Stokes. Les vortex superfluides et le fluide normal interagissent de manière non-triviale, créant un système très riche où très peu est connue sur cette interaction et leurs conséquences.

Description du poste

Ce projet vise à apporter un support numérique et théorique à l'expérience CryoLEM du LEGI Grenoble. Cette expérience unique est capable de produire et de visualiser en temps réel un réseau des vortex stable dans un sceau rempli d’hélium superfluide en rotation. La.e candidat.e retenu.e devra effectuer des simulations numériques du modèle auto-cohérent FOUCAULT (et d'autres modèles associés), développer des théories analytiques et interagir fortement avec tous les partenaires de l'ANR QuantumVIW.

Compétences requises

Les candidats doivent avoir une bonne compréhension théorique de la dynamique des fluides, de la turbulence et, idéalement, des connaissances sur la dynamique des vortex superfluides. Une expérience en calcul haute performance (HPC) sera appréciée. La maîtrise de l'anglais écrit et oral est essentielle.

Salaire

Le salaire annuel brut est proportionnel au niveau d'expérience est il fixé par les lignes directrices nationales à partir de 36 024€.

Contact

Pour plus d'informations sur ce poste postdoctoral, veuillez contacter Giorgio Krstulovic (krstulovic_at_oca.eu). Il pourra vous être demandé de soumettre les documents suivants : lettre de motivation, lettres de recommandation et votre CV par email.