Thèse Accroître la Résolution des Spectres Rmn de Liquides et de Solides Grâce à l'Apprentissage Automatique Entraîné sur des Données Rmn à Très Hauts Champs H/F - 59

Établissement : Université de Lille
École doctorale : Sciences de la Matière du Rayonnement et de l'Environnement
Laboratoire de recherche : UCCS - Unité de Catalyse et Chimie du Solide
Direction de la thèse : Olivier LAFON ORCID 0000000252144060
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-07T23:59:59

Ces dernières années, le développement d'aimants RMN produisant des champs magnétiques d'intensité supérieure à 23 T pour lesquels la fréquence de Larmor des protons, 0(1H), dépasse 1 GHz, a permis d'enregistrer des spectres RMN avec une résolution inégalée, permettant de distinguer des environnements chimiques proches dans les molécules ou les matériaux. Ce gain en résolution est particulièrement utile pour déterminer la structure à l'échelle atomique de macromolécules biologiques, telles que les protéines, ou de matériaux inorganiques et hybrides contenant des noyaux quadripolaires de spin I 1, tels que 27Al ou 17O. Cependant, un frein à l'utilisation de la spectroscopie RMN à ultra hauts champs est le coût élevé des aimants RMN capables de produire des champs magnétiques supérieurs à 23 T. Du fait de ce coût élevé, le nombre d'aimants RMN ultra-hauts champs est beaucoup plus faible que celui d'aimants à plus bas champ.
L'objectif de ce sujet de thèse est d'explorer comment les gains en résolution obtenus grâce aux spectromètres RMN à ultra-hauts champs peuvent être transférés vers des spectres enregistrés à plus bas champs grâce à l'utilisation d'outils basés sur l'apprentissage automatique (machine learning et deep learning). Cette approche nécessite d'entraîner des outils d'apprentissage automatique sur des jeux de données RMN simulés et expérimentaux obtenus à différents champs magnétiques allant de 9,4 à 28,2 T (soit 400 MHz 0(1H) 1,2 GHz). Elle sera testée sur différents types d'échantillons, tels que des protéines ou des petites molécules en solution mais également des matériaux inorganiques et hybrides contenant des noyaux quadripolaires. Ce projet bénéficiera de la présence à Lille de spectromètres RMN avec différents champs et notamment d'un spectromètre RMN 1,2 GHz unique en France.

Ce projet bénéficiera de l'utilisation des spectromètres RMN à très hauts champs (800, 900 MHz et 1,2 GHz) de la plateforme de caractérisation avancée de l'Institut Chevreul.