La couche d’oxyde croissant naturellement sur les aciers constitue une barrière ‘naturelle’ à l’entrée ou à la désorption d’hydrogène : pour le stockage et le transport de H2, l’effet barrière est bénéfique car il réduit les risques de fragilisation par l’hydrogène du métal sous-jacent ; pour les électrolyseurs, il permettrait de réduire les pertes en ligne par perméation (fuite) à travers les conduits en limitant la désorption ; dans les applications nucléaire de type fusion, ils formeraient une barrière radiologique pour le tritium. Or les valeurs des paramètres {diffusion ; solubilité ; perméabilité} pour l’hydrogène dans les nombreuses compositions et structures d’oxydes possibles, nécessaire pour quantifier cet effet barrière, sont quasi-inexistantes dans la littérature. L’objectif principal de la thèse sera de générer rapidement une base de données fiable sur un grand nombre de compositions et microstructures d’oxydes de fer. Le/la doctorant/e combinera des méthodes de synthèse et de screening rapides (synthèse combinatoire d’oxydes à base Fer de structures et compositions variables par HiPIMS, contrôle in situ et optimisation par IA, à consolider) à des techniques de caractérisation locales de la distribution d’hydrogène (SIMS, nanoSIMS) via l’usage de traceurs isotopiques (deutérium) après exposition gazeuse dans un dispositif maison. Les profils de concentration seront traités via une routine développée (Python) par le/la doctorant.e, prenant en compte la dualité composition chimique et microstructure des oxydes. L’attendu final est une cartographie ‘3D’ des paramètres de transport de l’hydrogène dans des quaternaires {Fe, O, Métal1, Métal2} incluant la notion de microstructure de l’oxyde. La démarche pourra être appliquée à d’autres systèmes, voire orientée vers la recherche de compositions de revêtements optimisées.