Stage : accélérer les mesures AFM-IR par des approches numériques

Le stage se déroule au Centre de Technologie Europe de Michelin, dans le département d'expertise physico-chimie des matériaux. L'AFM-IR combine la résolution de la microscopie à force atomique et une spectroscopie infrarouge locale, ce qui permet de cartographier la composition d'un matériau hétérogène. Le temps nécessaire aux cartographies densément échantillonnées limite toutefois cet usage. Le ou la stagiaire travaille à l'interface entre une équipe de caractérisation et une équipe de mathématiques appliquées.

Missions

• Formuler l'acquisition AFM-IR comme un problème d'échantillonnage et de reconstruction soumis aux contraintes expérimentales.
• Caractériser la redondance et la parcimonie des données, dans des représentations spatiales, spectrales ou multimodales.
• Concevoir des stratégies de sous-échantillonnage (déterministes, aléatoires ou adaptatives) sur les positions de mesure et les nombres d'onde.
• Étudier des méthodes de reconstruction régularisées (parcimonie ℓ1, variation totale, faible rang, dictionnaires appris) et quantifier leurs incertitudes.
• Comparer les approches sur des acquisitions complètes de référence, avec des métriques de fidélité, de conservation des signatures chimiques et mécaniques, de robustesse au bruit et de gain réel en temps d'instrument.
• Discuter les méthodes les plus pertinentes avec les spécialistes AFM-IR.
• Développer un prototype Python reproductible (tests, documentation, gestion de versions Git) et le valider sur des données AFM-IR réelles.

Profil recherché

• Dernière année d'école d'ingénieurs ou Master 2, avec une spécialisation en mathématiques appliquées, traitement du signal et de l'image, optimisation ou science des données.
• Solides bases en algèbre linéaire, probabilités et statistiques.
• Pratique de la programmation scientifique en Python.
• Connaissance des problèmes inverses ou de l'échantillonnage compressé appréciée.
• Intérêt pour l'expérimentation et goût pour le dialogue avec des physico-chimistes.
• Anglais de niveau B2, évalué lors de l'entretien.

Bon à savoir

• Stage conventionné de 6 mois maximum, à partir de janvier 2027, à Clermont-Ferrand.
• Gratification mensuelle selon le niveau d'études.
• Encadrement conjoint par un expert en physico-chimie des matériaux et un expert en mathématiques appliquées, avec un tuteur qui propose si besoin des formations complémentaires.
• Entreprise « Handi accueillante », avec un réseau de référents et d'ambassadeurs handicap.