Charlotte BECQUART

Professeur des Universités Centrale Lille Institut

Bâtiment C6 - 231
Unité Matériaux et Transformations
Cité scientifique, Bât. C6
Université de Lille
59655 Villeneuve d'Ascq
France
Tel: +33 (0) 320 43 49 44
Fax: +33 (0) 320 43 65 91
Courriel : Envoyer un mel à Charlotte BECQUART
Identifiant ORCID : 0000-0002-0164-1745

Equipe: Métallurgie physique et génie des matériaux

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Simulations à l'échelle atomique du dommage d'irradiation dans les alliages métalliques (ab initio, dynamique moléculaire, monte carlo cinétique).

Enseignement

Métallurgie, thermodynamique appliquée à l'élaboration, modélisation, traitements de surface.

En poste depuis 1993 à l’Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille, j’utilise et développe des moyens informatiques pour l'étude à l’échelle atomique de phénomènes de déformation, de changements de phases et d'endommagement. Les techniques que je mets en application sont la Dynamique Moléculaire (DM), les méthodes de Monte Carlo (MC) et des méthodes de calcul de structures utilisant les premiers principes (méthodes ab initio). Les thèmes de recherche abordés dans mon travail sont en grande partie centrés sur le dommage d’irradiation : les mécanismes de fragilisation des aciers de cuve des Réacteurs à Eau Pressurisée (REP) ne sont pas tous bien compris et les prédictions fondées sur des bases purement statistiques prenant en compte la composition chimique et la fluence ne correspondent pas aux résultats des essais du programme de surveillance. Les échelles de temps et d’espace des mécanismes élémentaires de la fragilisation correspondent de plus aux domaines accessibles par la simulation à l’échelle atomique. Dans le cadre de la fusion et de ITER, je travaille sur les matériaux du divertor (le tungstène).

Thèses en cours

• Fanny WATT, Modélisation à l’échelle mesoscopique de l’acier de cuve sous irradiation : amélioration de la paramétrisation. Thèse débutée en 2025.
• Kehinde AJAYI, Modélisation multi échelle du comportement des alliages à mémoire de forme utilisés dans les composants pétroliers . Thèse débutée en 2024. Co-direction: Adil BENAARBIA, Ludovic THUINET.
• Aurélien HOEL BACLE, Caractérisation et modélisation du joint oxyde-gaine et de la couche de corrosion interne de la gaine dans le combustible de réacteurs nucléaires du futur. Thèse débutée en 2022. Co-direction: BENIGNI Pierre.

Thèses soutenues

• Céline PARé, Prévisions de l'évolution microstructurale jusqu'à fin de vie sous irradiation d'alliages ferritiques par simulations numériques . Thèse soutenue en 2023. Devenir post-thèse: Ingénieure chez EDF.
• Adithya NAIR, Modélisation du dommage primaire dans le Ni et les alliages FeNiCr par analyse statistique de base de données de grandes dimension . Thèse soutenue en 2023. Co-direction: DOMAIN Christophe.
• Clovis LAPOINTE, La modélisation multi-échelle des défauts d’irradiation dans les métaux cubiques centrés. Thèse soutenue en 2022. Co-direction: MARINICA Cosmin, DUPUY Laurent, PROVILLE Laurent. Devenir post-thèse:  .
• Yannick Yimi WANG, Modélisation multi échelles des ma diffusion et de la ségrégation dans les alliages Fe-Ni-Cr sous irradiation . Thèse soutenue en 2021. Co-direction: SOISSON Frédéric.
• Gabriel Franck BOUOBDA MOLADJE, Contribution à la modélisation par champ de phase du dommage d'irradiation dans les alliages métalliques . Thèse soutenue en 2020. Co-direction: Alexandre LEGRIS, Ludovic THUINET.
• Romain CANDELA, Modélisation du vieillissement statique dans le Fer par simulation à l'échelle atomique . Thèse soutenue en 2019. Devenir post-thèse: Ingénieur chez Sopra Steria.
• Monica Chiapetto, Computer simulation of the nanostructural evolution under irradiation in ferritic alloys. Thèse soutenue en 2017. Co-direction: MALERBA Lorenzo. Devenir post-thèse: Lead Design Engineer at Sensata Technologies.
• Baptiste Pannier, Vers la prédiction de l'évolution de la microstructure sous irradiation d'alliages ferritiques modèles par une approche hybride AKMC-OKMC. Thèse soutenue en 2017. Co-direction: Domain Christophe. Devenir post-thèse: Applied Research Scientist / Data Scientist chez Samsung AI Labs.
• Jean-Baptiste Piochaud, Modélisation à l'échelle atomique de la ségrégation induite par l'irradiation dans les alliages austénitiques. Thèse soutenue en 2013. Devenir post-thèse: Data Scientist @ Valiuz.
• Davide Costa, Modélisation du vieillissement thermique d'alliages Fe-Cr par approche Monte Carlo cinétique atomique basé sur calculs DFT. Thèse soutenue en 2012. Co-direction: Alexandre LEGRIS.

Derniers dépôts dans dans LillOA (Lille Open Archive)

Publications

21. A. Nair, C. Becquart, C. Domain, A. Debacker, Statistical study of displacement cascades in Ni and FeNiCr alloys: Understanding the influence of potential and composition on primary damage modeling, Journal of Nuclear Materials 612, 155832 (2025), [doi: 10.1016/j.jnucmat.2025.155832, LillOA]
20. A. De Backer, A. Souidi, E.A. Hodille, E. Autissier, C. Genevois, F. Haddad, A. Della Noce, C. Domain, C. Becquart, M.F. Barthe, A multi-objective optimization to characterize the diffusion of nanocavities in tungsten, Computational Materials Science 248, 113570 (2025), [doi: 10.1016/j.commatsci.2024.113570, LillOA]
19. T. Klaver, C. Domain, C. Becquart, Sessile ⟨100⟩ self-interstitial clusters with non-parallel edge dumbbells in irradiated bcc Fe and other metals, Scripta Materialia 255, 116353 (2025), [doi: 10.1016/j.scriptamat.2024.116353, LillOA]
18. O.A. Restrepo, C. Becquart, N. Mousseau, Diffusion mechanisms for spinel ferrite NiFe2O4 by using kinetic activation–relaxation technique, The Journal of Chemical Physics 161;9, 094307 (2024), [doi: 10.1063/5.0220397, LillOA]
17. L. Shenoy, C.D. Woodgate, J.B. Staunton, A.P. Bartók, C. Becquart, C. Domain, J.R. Kermode, Collinear-spin machine learned interatomic potential for Fe7Cr2Ni alloy, Physical Review Materials 8;3, (2024), [doi: 10.1103/physrevmaterials.8.033804, LillOA]
16. A. De Backer, A. Souidi, E.A. Hodille, E. Autissier, C. Genevois, F. Haddad, A. Della Noce, C. Becquart, M.-F. Barthe, A. De Backer, Readdressing nanocavity diffusion in tungsten, Frontiers in Nuclear Engineering 2, (2023), [doi: 10.3389/fnuen.2023.1240995, LillOA]
15. Ã.A. Restrepo, Ã. Arnache, J. Restrepo, C. Becquart, Elastic properties and anisotropic effects on waves propagation of zinc-ferrite spinel systems as a function of pressure, Solid State Communications 372, 115312 (2023), [doi: 10.1016/j.ssc.2023.115312, LillOA]
14. G.-F. Bouobda Moladje, L. Thuinet, C. Becquart, A. Legris, Radiation induced segregation near dislocations and symmetric tilt grain boundaries in Fe-Cr alloys: A phase-field study, Acta Materialia 225, 117523 (2022), [doi: 10.1016/j.actamat.2021.117523, LillOA]
13. C. Lapointe, T.D. Swinburne, L. Proville, C. Becquart, N. Mousseau, M.-C. Marinica, Machine learning surrogate models for strain-dependent vibrational properties and migration rates of point defects, Physical Review Materials 6;11, 113803 (2022), [doi: 10.1103/physrevmaterials.6.113803, LillOA]
12. Ã.A. Restrepo, Ã. Arnache, J. Restrepo, C. Becquart, N. Mousseau, Structural modeling of ZnFe2O4 systems using Buckingham potentials with static molecular dynamics, Solid State Communications 114914 (2022), [doi: 10.1016/j.ssc.2022.114914, LillOA]
11. Ã.A. Restrepo, Ã. Arnache, J. Restrepo, C. Becquart, N. Mousseau, Comparison of bulk basic properties with different existing Ni-Fe-O empirical potentials for Fe3O4 and NiFe2O4 spinel ferrites, Computational Materials Science 111653 (2022), [doi: 10.1016/j.commatsci.2022.111653, LillOA]
10. M. Lloyd, A. London, J. Haley, M. Gilbert, C. Becquart, C. Domain, E. Martinez, M. Moody, P. Bagot, D. Nguyen-Manh, D. Armstrong, Interaction of transmutation products with precipitates, dislocations and grain boundaries in neutron irradiated W, Materialia 101370 (2022), [doi: 10.1016/j.mtla.2022.101370, LillOA]
9. E. Tayeb Bentria, S. Omotayo Akande, A. Ramesh, N. Laycock, W. Hamer, N. Mousseau, C. Becquart, O. Bouhali, F. El-Mellouhi, Insights on the effect of water content in carburizing gas mixtures on the metal dusting corrosion of iron, Applied Surface Science 579, 152138 (2021), [doi: 10.1016/j.apsusc.2021.152138, LillOA]
8. L. Malerba, N. Anento, J. Balbuena, C. Becquart, N. Castin, M. Caturla, C. Domain, C. Guerrero, C. Ortiz, B. Pannier, A. Serra, Physical mechanisms and parameters for models of microstructure evolution under irradiation in Fe alloys – Part I: Pure Fe, Nuclear Materials and Energy 101069 (2021), [doi: 10.1016/j.nme.2021.101069, LillOA]
7. M.M. Rahman, F. El-Mellouhi, O. Bouhali, C. Becquart, N. Mousseau, Pressure effect on diffusion of carbon at the 85.91∘⟨100⟩ symmetric tilt grain boundary of α-iron, Physical Review Materials 5;4, 043605 (2021), [doi: 10.1103/physrevmaterials.5.043605, LillOA]
6. A. De Backer, C. Becquart, P. Olsson, C. Domain, Modelling the primary damage in Fe and W: influence of the short-range interactions on the cascade properties: Part 2 – multivariate multiple linear regression analysis of displacement cascades, Journal of Nuclear Materials 549, 152887 (2021), [doi: 10.1016/j.jnucmat.2021.152887, LillOA]
5. C. Becquart, A. De Backer, P. Olsson, C. Domain, Modelling the primary damage in Fe and W: Influence of the short range interactions on the cascade properties: Part 1 – Energy transfer, Journal of Nuclear Materials 152816 (2021), [doi: 10.1016/j.jnucmat.2021.152816, LillOA]
4. E. Toijer, L. Messina, C. Domain, J. Vidal, C. Becquart, P. Olsson, Solute-point defect interactions, coupled diffusion, and radiation-induced segregation in fcc nickel, Physical Review Materials 5;1, (2021), [doi: 10.1103/physrevmaterials.5.013602, LillOA]
3. E.T. Bentria, S.O. Akande, C. Becquart, N. Mousseau, O. Bouhali, F. El-Mellouhi, Capturing the Iron Carburization Mechanisms from the Surface to Bulk, The Journal of Physical Chemistry C 124;52, 28569-28579 (2020), [doi: 10.1021/acs.jpcc.0c09001, LillOA]
2. Y. Wang, K. Li, F. Soisson, C. Becquart, Combining DFT and CALPHAD for the development of on-lattice interaction models: The case of Fe-Ni system, Physical Review Materials 4;11, 113801 (2020), [doi: 10.1103/physrevmaterials.4.113801, LillOA]
1. C. Lapointe, T.D. Swinburne, L. Thiry, S. Mallat, L. Proville, C. Becquart, M.-C. Marinica, Machine learning surrogate models for prediction of point defect vibrational entropy, Physical Review Materials 4;6, (2020), [doi: 10.1103/PhysRevMaterials.4.063802, LillOA]

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Communications

10. G.-F. Bouobda Moladje, L. Thuinet, C. Becquart, C. Domain, A. Legris, Application of the phase field method to irradiation damage simulation in metallic alloys, Communication dans un congrès sans actes, Thermec, Virtual Conference, Autriche, Mai 2021 [LillOA]
9. L. Thuinet, G.-F. Bouobda Moladje, C. Becquart, A. Legris, A Phase-Field Model for Dislocation Climb under Irradiation: Formalism and Applications to Radiation Induced Segregation in Fe-Cr Alloys, Conférence invitée, 10th International Conference on Multiscale Materials Modeling (MMM10), Baltimore, MD, Etats-Unis d'Amérique, Oct 2022 [LillOA]
8. L. Thuinet, G.-F. Bouobda Moladje, C. Becquart, A. Legris, A phase-field study of radiation induced segregation near dislocations, Communication dans un congrès sans actes, NuMat2022. The Nuclear Materials Conference, Gand, Belgique, Oct 2022 [LillOA]
7. A. Debacker, A. Souidi, E. Hodille, C. Becquart, C. Domain, M.-F. Barthe, Modelling and experimental validation of the formation of nanocavities in tungsten, Poster, 6th Nuclear Materials Conference (NuMat 2020), Online, Belgique, Oct 2020 [LillOA]
6. A. Theodorou, M. Syskaki, Z. Kotsina, M. Axiotis, G. Apostopoulos, A. Debacker, C. Becquart, C. Domain, P. Olsson, Reactions between irradiation defects and carbon in proton irradiated α-Fe; comparison of resistivity recovery experiments and kinetic Monte-Carlo simulations, Poster, 6th Nuclear Materials Conference (NuMat 2020), Online, Belgique, Oct 2020 [LillOA]
5. C. Domain, A. Debacker, J. Vidal, C. Becquart, Insights of statistics and large atomic mechanism database for microstructure modelling under irradiation, Communication dans un congrès sans actes, 6th Nuclear Materials Conference (NuMat 2020), Online, Belgique, Oct 2020 [LillOA]
4. C. Paré, J. Vidal, C. Domain, C. Becquart, Solute segregation at grain boundaries in Fe at the atomic scale, Poster, 6th Nuclear Materials Conference (NuMat 2020), Online, Belgique, Oct 2020 [LillOA]
3. C. Domain, C. Becquart, Multi-scale modelling of microstructure evolution under irradiation — importance of statistics and large atomic mechanism database, Conférence invitée, The 15th conference of COmputer Simulation of IRradiation Effects in Solids (COSIRES 2022), Porquerolles, France, Mai 2022 [LillOA]
2. A. Nair, C. Becquart, C. Domain, A. Debacker, Modeling the primary damage in nickel and nickel-based alloys: a statistical study, Poster, The 15th conference of COmputer Simulation of IRradiation Effects in Solids (COSIRES 2022), Porquerolles, France, Mai 2022 [LillOA]
1. A. Nair, C. Becquart, C. Domain, A. Debacker, The influence of cascade energy, cascade morphology and atypical cascades in primary damage: a statistical study on nickel and nickel based alloys, Communication dans un congrès sans actes, 2022 Nuclear Materials Conference (NuMAT 2022), Gent, Belgique, Oct 2022 [LillOA]

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