syllabus master mention physique ... - univ-tlse3.fr · le master 2 « physique fondamentale »...

PERIODE D’ACCREDITATION : 2016 / 2021

UNIVERSITE PAUL SABATIER

SYLLABUS MASTER

Mention Physique Fondamentale et Applications

M2 physique fondamentale

http://www.fsi.univ-tlse3.fr/

2017 / 2018

10 JUIN 2018

http://www.fsi.univ-tlse3.fr/

SOMMAIRE

PRESENTATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

PRESENTATION DE LA MENTION ET DU PARCOURS . . . . . . . . . . . . 3

Mention Physique Fondamentale et Applications . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Parcours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

PRESENTATION DE L’ANNEE DE M2 physique fondamentale . . . . . . . . . 3

RUBRIQUE CONTACTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

CONTACTS PARCOURS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

CONTACTS MENTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

CONTACTS DEPARTEMENT : FSI.Physique . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Tableau Synthetique des UE de la formation . . . . . . . . . . . . . 6

LISTE DES UE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

GLOSSAIRE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

TERMES GENERAUX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

TERMES ASSOCIES AUX DIPLOMES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

TERMES ASSOCIES AUX ENSEIGNEMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

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PRESENTATION

PRESENTATION DE LA MENTION ET DU PARCOURS

MENTION PHYSIQUE FONDAMENTALE ET APPLICATIONS

La mention Physique Fondamentale et Applications (PFA) se decline suivant 5 parcours :”Preparation a l’agregation de physique” (AGREG PHYS),”Ingenierie du diagnostic, de l’instrumentation et de la mesure” (IDIM),”Physique de l’energie et de la transition energetique” (PENTE),”Physique fondamentale” (PF)”Physique du vivant” (PV).L’objectif est d’inserer les etudiants dans le monde industriel ou dans le monde academique en sortie de master2 ou de doctorat.Cette formation structure les connaissances et les competences techniques de l’etudiant dans les domaines de laphysique, de la physique du vivant, de la modelisation, des proprietes physiques de la matiere, de l’energie etde l’instrumentation. Les debouches vises sont les metiers de l’ingenierie (ingenieurs physiciens, tests et essais,recherche et developpement, biotechnologies/sante, energie, materiaux avances...), le doctorat en physique dansun laboratoire francais ou etranger, et les metiers de l’enseignement dans le secondaire ou le superieur. Enfin, cetteformation est labellise par le reseau Figure et propose un Cursus Master Ingenierie (CMI Physique fondamentaleet applications).

PARCOURS

Le Master 2 « Physique Fondamentale » permet d’acquerir une formation de haut niveau dans les principauxdomaines de la physique de la matiere (physique de la matiere condensee, nanophysique, physique atomique,optique), ainsi que dans les techniques experimentales et numeriques indispensables a tout physicien souhaitanttravailler dans ces domaines. Les competences experimentales, numeriques et theoriques acquises lors de ce par-cours permettront aux etudiants de mener des activites de recherche et developpement dans les industries dehaute technologie (materiaux avances pour l’aeronautique, nanomateriaux pour la micro-electronique, nanotech-nologies, optique...) ou de debuter un doctorat de physique dans un laboratoire de recherche academique. LeMaster 2 « Physique Fondamentale » s’appuie sur le riche reseau de laboratoires de recherche fondamentaletoulousains, sur le Laboratoire d’Excellence « Nano, mesures EXtremes et Theorie » (LABEX-NEXT) et sur lescontacts et cooperations que les laboratoires toulousains ont tisses avec les entreprises et industries de hautetechnologie.

PRESENTATION DE L’ANNEE DE M2 PHYSIQUE FONDAMENTALE

Le Master 2 « Physique Fondamentale » est organise de la facon suivante :– Il comporte tout d’abord 5 modules d’enseignement generalistes (« Physique des solides et des surfaces » ;

« mecanique quantique avancee » ; « laser et matiere « ; « physique des composants pour l’electronique,l’optoelectronique et la spintronique » ; « phenomenes hors d’equilibre ») permettant etudiants d’acquerir desconnaissances theoriques approfondies dans des domaines tres importants de la physique de la matiere et dansleurs developpements recents.

– Le module « Physique experimentale pour la recherche » permet aux etudiants de se former aux techniquesexperimentales de pointe utilisees dans les laboratoires de recherche academiques ou de R&D. Ce savoir-faireexperimental est acquis grace a des travaux pratiques de haut niveau (microscopie electronique en transmission,spectroscopies optiques, STM et AFM, physique en champ magnetique intense, test des inegalites de Bell, ...)

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directement realises dans des laboratoires de recherche de Toulouse et utilisant les equipements propres de ceslaboratoires.

– Les etudiants acquierent un savoir-faire en physique numerique qui leur permet de mettre en œuvre leursconnaissances theoriques. Pour cela, ils sont formes a un vaste panel de methodes numeriques permettantd’etudier les proprietes physiques de la matiere a des echelles tres differentes. Cette formation a la phy-sique numerique est donnee dans les modules « Elements finis », « Methodes Monte-Carlo », « Dynamiquemoleculaire », « Methodes quantiques basees sur la theorie de la fonctionnelle de la densite (DFT) » et «Calcul haute performance ».

– Les etudiants doivent choisir 1 option parmi les 2 options proposees par le Master 2. Chaque option, dontle but est de donner une « coloration » a la formation suivie par les etudiants, est constituee de 3 modules.La premiere option, intitulee « Physique de la matiere condensee », est constituee des modules « Nouveauxmateriaux fonctionnels », « Nanosciences et nanotechnologies » et « Physique des proprietes mecaniques » ;cette option permet aux etudiants de decouvrir des solides aux proprietes physiques exceptionnelles, mis au pointassez recemment et a la base de nombreuses applications actuelles ou futures ; cette option permet egalementde comprendre l’origine des proprietes remarquables de ces solides. La seconde option, intitulee « Optique,physique atomique et theorique », est constituee des modules « Avancees recentes en optique et physique », «Theorie du probleme a N-corps », et « Matiere molle ». Cette option decrit les avancees recentes en physiquequantique (intrication, manipulation d’atomes dans des conditions extremes) ; elle donne egalement des outilssupplementaires en physique theorique, que ce soit pour etudier les effets des correlations electroniques dansla matiere et pour comprendre le comportement des materiaux complexes qui constituent la matiere molle.

– Les etudiants recoivent une formation professionnalisante, grace au module « Ouverture vers le monde del’entreprise et de la recherche » constituee de conferences donnees par des physiciens ayant une experienceprofessionnelle forte dans le domaine de l’entreprise et/ou de l’industrie. Ces conferences devraient permettreaux etudiants de prendre des contacts indispensables en vue de leur insertion professionnelle future dans lessecteurs technologiques de pointe qui recrutent des physiciens. Ce module comporte aussi des conferencesorganisees dans le cadre de la Societe Francaise de Physique et donnees par des physiciens issus de labora-toires academiques. La professionnalisation des etudiants est egalement renforcee par le module optionnel «Certification FORCOM2 » qui donne aux etudiants une formation tres utile dans le domaine des systemesd’information, de la communication et de la conduite de projets.

– Le Master 2 « Physique Fondamentale » comporte enfin un stage de 4 mois effectue dans un laboratoire derecherche academique ou en entreprise.

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RUBRIQUE CONTACTS

CONTACTS PARCOURS

RESPONSABLE M2 PHYSIQUE FONDAMENTALE

CALMELS LionelEmail : [email protected]

SECRETAIRE PEDAGOGIQUE

BESOMBES ValerieEmail : [email protected] Telephone : 0561556827

Universite Paul Sabalier3TP1 - porte 132118 route de Narbonne31062 TOULOUSE cedex 9

CONTACTS MENTION

RESPONSABLE DE MENTION PHYSIQUE FONDAMENTALE ET APPLICATIONS

BATTESTI RemyEmail : [email protected] Telephone : 05 62 17 29 77

CONTACTS DEPARTEMENT: FSI.PHYSIQUE

DIRECTEUR DU DEPARTEMENT

TOUBLANC DominiqueEmail : Telephone : 8575

SECRETARIAT DU DEPARTEMENT

CORROCHANO IsabelleEmail : Telephone : 0561556920

Universite Paul Sabalier3R1b3 R/C porte 49118 route de Narbonne31062 TOULOUSE cedex 9

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mailto:[email protected]



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TABLEAU SYNTHETIQUE DES UE DE LA FORMATION

page Code Intitule UE EC

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Premier semestreEIPAP3AM PHYSIQUE DES SOLIDES ET DES SURFACES 3 O

10 EIPAP3A1 Physique des solides 2011 EIPAP3A2 Physique des surfaces 20

12 EIPAP3BM MECANIQUE QUANTIQUE AVANCEE 3 O 30

13 EIPAP3CM LASER ET MATIERE 3 O 30

14 EIPAP3DM PHYSIQUE DES COMPOSANTS 3 O 30

15 EIPAP3EM PHENOMENES HORS EQUILIBRE 3 O 30

EIPAP3FM PHYSIQUE NUMERIQUE ET EXPERIMENTALE 9 O16 EIPAP3F1 Elements finis 1217 EIPAP3F2 Calcul haute performance 918 EIPAP3F3 Methodes Monte-Carlo 919 EIPAP3F4 Dynamique moleculaire 920 EIPAP3F5 Methodes DFT 921 EIPAP3F6 Physique experimentale recherche 1 1622 EIPAP3F7 Physique experimentale recherche 2 223 EIPAP3F8 Ouverture 1 1024 EIPAP3F9 Ouverture 2 10

Choisir 1 UE parmi les 2 UE suivantes :

EIPAP3GM PHYSIQUE DE LA MATIERE CONDENSEE 6 O25 EIPAP3G1 Nouveaux materiaux fonctionnels 2026 EIPAP3G2 Nanosciences et nanotechnologies 2027 EIPAP3G3 Physique des proprietes mecaniques 20

EIPAP3HM OPTIQUE, PHYSIQUE ATOMIQUE ET PHYSIQUETHEORIQUE

6 O

28 EIPAP3H1 Theorie du probleme a N corps quantiques 2029 EIPAP3H2 Avancees recentes en optique et physique atomique 2030 EIPAP3H3 Matiere molle 20

6

page Code Intitule UE EC

TS

Ob

ligat

oire

Fac

ult

atif

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Cou

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D

TD

Sta

ge

Ter

rain

31 EIPAP3IM PREPARATION CERTIFICATION FORCOM 2 0 F 12 12

Second semestre32 EIPAP4AM STAGE 30 O 4

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LISTE DES UE

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UE PHYSIQUE DES SOLIDES ET DES SURFACES 3 ECTS 1er semestre

Sous UE Physique des solides

EIPAP3A1 Cours-TD : 20h

ENSEIGNANT(E) RESPONSABLE


OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE

Ce module a pour but de decrire des phenomenes et concepts modernes en physique des solides.

DESCRIPTION SYNTHETIQUE DES ENSEIGNEMENTS

1. Proprietes electroniques :- effet Hall quantique : niveaux de Landau, calcul de la degenerescence, role des impuretes, etats localises etplateaux- interaction electron-electron et theorie de la reponse lineaire- liquides de Fermi et exemples d’instabilites- differents types d’isolants : de bandes, d’Anderson, de Mott, topologiques2. supraconductivite :- resultats experimentaux : exemples caracteristiques, effet Meissner, quantification du flux- description de Ginzburg-Landau- parametre d’ordre et brisure de symetrie, effet Meissner- effet tunnel ordinaire et effet Josephson- instabilite BCS (hamiltonien BCS, approximation de Hartree- Fock, excitations et gap BCS)

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en M1 (physique du solide, mecanique quantique,physique statistique).

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

Physique de la matiere condensee, M. Heritier, Eco science, Paris 2013.Physique des Solides, N. W. Ashcroft, N. D. Mermin, EDP, Sciences, Paris, 2003.Supraconductivite, P. Mangin, R. Kahn , Collection Science, Grenoble, 2013.

MOTS-CLES

Effet Hall quantique, Interaction electron-electron. Supraconductivite, Parametre d’ordre.

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UE PHYSIQUE DES SOLIDES ET DES SURFACES 3 ECTS 1er semestre

Sous UE Physique des surfaces

EIPAP3A2 Cours-TD : 20h




Les objectifs de ce module sont multiples. Il s’agira tout d’abord de decrire la structure atomique des surfacessolides (metalliques, semiconductrices et isolantes) et des principaux defauts observes au niveau de ces surfaces,tels que la relaxation ou les reconstructions. Dans un deuxieme temps, les proprietes electroniques de ces systemesbidimensionnels (2D) seront etudiees, notamment grace au modele du jellium. Les principales techniques d’inves-tigation de la structure electronique seront egalement abordees et illustrees par des resultats significatifs tires de lalitterature. Enfin, la derniere partie sera consacree aux mouvements d’atomes en surface et a la thermodynamiquedes systemes 2D.


- Structure cristallographique des surfaces, modele TLK : reconstruction, relaxation, defauts ponctuels.- Structure electronique des surfaces : etats de Shockley, liaisons pendantes, detection par photoemission et parchamp proche. Application aux isolants topologiques.- Mouvement d’atomes en surface : physisorption, chimisorption, chimisorption dissociative. Aspects cinetiques,thermodynamiques, manipulation d’atomes en champ proche.- Thermodynamique des surfaces : energie de surface et construction de Wulff. Formes d’equilibre des cristaux,croissance des films minces.

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en M1 (Physique des solides, physique statistique,physique quantique, cristallographie).


Physics at surfaces, A. ZangwillSurfaces and interfaces of solid material, H. Luth, SpringerChimie des surfaces et catalyse, G.A. Somorjai, M.P. Delplancke, Edisciences International

MOTS-CLES

Reseau de Bravais 2D, reconstruction, relaxation, diffraction 2D, etats de Shockley, liaisons pendantes, photoemission,physi/chimisorption, energie de surface

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UE MECANIQUE QUANTIQUE AVANCEE 3 ECTS 1er semestre

EIPAP3BM Cours-TD : 30h




L’objectif de ce cours et de faire acquerir aux etudiants les concepts et les outils techniques des developpementles plus recents et avances en mecanique quantique, en insistant sur les aspects physiques fondamentaux. Cesacquis leur permettront d’aborder ensuite les sujets les plus avances des autres domaines de la physique tels quela physique de la matiere condensee ou l’optique quantique.


- Seconde quantification. Exemple d’application- Diffusion- Etats quasi-classiques, chats de Schrodinger, representation dans l’espace des phases- Operateur densite, trace partielle, entropie de von Neumann et intrication. Application aux mesures et a ladecoherence- Integrale de chemin : applications a l’oscillateur harmonique et a l’effet Aharanov-Bohm puis en physiquestatistique

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en L3 et M1 (mecanique quantique).


Quantum Mechanics, Eugen MerzbacherModern Quantum Mechanics, J. J. Sakurai et Jim J. NapolitanoPath Integrals in Quantum Mechanics, J. Zinn-Justin

MOTS-CLES

Mecanique quantique, seconde quantification, diffusion, integrale de chemin, coherence quantique

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UE LASER ET MATIERE 3 ECTS 1er semestre

EIPAP3CM Cours-TD : 30h




Ce module a pour objectif de donner aux etudiants du M2 des bases solides sur l’interaction lumiere/matiereet sur ses consequences dans toute une gamme de phenomenes nouveaux d’optique lineaire ou non-lineaire. Lecours propose d’abord une vision semiclassique de l’interaction atome-lumiere, qui permet notamment de decrirela physique a l’oeuvre dans les lasers ; il investit ensuite l’interaction du point de vue photon-atome dans leregime lineaire et non lineaire ; enfin, il se concentre sur la nano-optique, basee sur l’interaction entre la lumiereet des objets d’echelle nanometrique : la lumiere peut alors exister sur la forme d’etats localises dont l’energieet l’intensite locale du champ electromagnetique dependent de la taille, de la forme des nano-objets et de leursinteractions.


- Optique non-lineaire : Effets au deuxieme ordre (generation de deuxieme harmonique, effet electro-optique,melange a trois ondes, accord de phase) et au troisieme ordre (effet Kerr, auto-modulation de phase, soliton,melange a quatre ondes)- Le corps noir et les coefficients d’Einstein- Introduction aux processus basiques de la physique atomique et moleculaire- Le modele du maser - extension au laser- Propagation de la lumiere dans un milieu resonnant- Interaction coherente dans un systeme a plusieurs niveaux- Proprietes electroniques et optiques des metaux nobles massifs (Structure de bandes, fonction dielectrique,transitions intra- et inter-bandes) ; modes propres (polaritons et plasmons de volume)- Nanoparticules et nanostructures metalliques : Plasmons propagatifs ; modes de surface plasmon-polariton ;propagation a une interface ; effet du milieu environnent ; Excitation electronique et photonique d’un mode 2D ;Plasmons localises ; effets de taille, et du confinement dielectrique ; Resonance de plasmon de surface, exaltationdu champ local. ; Analyses experimentales globales (diffusion, absorption) et locales (champ proche, cartographie)- Applications de la nano-optique

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en M1 (electromagnetisme, optique ondulatoire,physique quantique, physique des solides).


Nonlinear Optics de P. Mandel, Physics TextbookAdvances In Atomic Physics : An Overview, de C. Cohen-Tannoudji et D. Guery-Odelin , World Scientific

MOTS-CLES

Optique non-lineaire, interaction lumiere/atome, LASER, photons, nanoparticules metalliques, plasmonique, nano-optique, resonances optiques

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UE PHYSIQUE DES COMPOSANTS 3 ECTS 1er semestre

EIPAP3DM Cours-TD : 30h




A partir des developpements recents en physique de la matiere condensee, notamment ceux lies a la miniaturisationdes composants, a la reduction de dimensionnalite et a la maıtrise de la polarisation de spin, ce module presentel’etat de l’art des composants qui constituent les briques de base des dispositifs electroniques actuels et futurs. Lemodule decrit les differentes structures mettant en jeu le caractere quantique des porteurs de charge et de spin,la physique du transport de charge a l’echelle nanoscopique ou les effets d’interferences quantiques peuvent etrepreponderants, les proprietes optiques des structures quantiques a base de semiconducteurs. Il decrit enfin lesproprietes de magnetotransport des multicouches magnetiques presents dans les dispositifs pour la spintronique.


1. Physique des composants pour la microelectronique et l’optoelectronique :- Heterostructures. Nano-structures semi-conductrices : puits, fils et boıtes quantiques.- Gaz d’electrons bidimensionnels : proprietes fondamentales et applications. Proprietes physiques des transistors(bipolaires a heterojonctions, a effet de champ, MOS)- Proprietes optiques des semi-conducteurs. Applications aux composants pour l’optoelectronique : diodes electroluminescentes,lasers solides, lasers a cascade quantique, photo detecteurs, cellules photovoltaıques.2. Physique des composants pour la spintronique :- Proprietes magnetiques des couches minces : couplage, anisotropie magnetique- Vannes de spin : magnetoresistance geante- Jonctions tunnel magnetiques : magnetoresistance tunnel, interpretation quantique en termes d’etats electroniques.- Controle et manipulation de la configuration magnetique des composants pour la spintronique.

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en L3 et M1 (mecanique quantique, physiquede la matiere condensee, physique statistique).


Physique des semiconducteurs et des composants electroniques, H. Mathieu , H Fanet , Dunod (2009)Optoelectronique , E. Rosencher, B . Vinter, Dunod (2002)Magnetism and Magnetic Materials, Michael Coey (Cambridge University Press, 2010)

MOTS-CLES

Dispositifs a base de semiconducteurs, gaz d’electrons2D,optoelectronique, couches magnetiques, vanne de spin,jonction tunnel magnetique, spintronique

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UE PHENOMENES HORS EQUILIBRE 3 ECTS 1er semestre

EIPAP3EM Cours-TD : 30h



DESTAINVILLE NicolasEmail : [email protected] Telephone : (poste) 60 48

MANGHI ManoelEmail : [email protected] Telephone : 61 77


L’objectif est l’acquisition des concepts permettant de decrire les phenomenes hors equilibre.Alors que les differentes connaissances acquises en thermodynamique auparavant concernaient essentiellement lesetats d’equilibre, ce module se consacrera a l’evolution de systeme hors d’equilibre.Une conclusion essentielle de ce module consistera a faire le lien entre la reponse d’un systeme a une sollicitationexterieure et les fluctuations qu’il peut connaıtre autour de sa position d’equilibre.Ces theoremes generaux trouvent une large place dans la physique moderne et concernent de nombreuses branchesde la physique : les situations etudiees seront prises parmi ces branches parmi lesquelles la physique du vivant etla physique de la matiere condensee.


- Differentes approches de la diffusion- Modele de Langevin- Equations de Fokker-Planck- Production d’entropie- Fluctuations d’equilibre- Theorie de la reponse lineaire et relations d’Onsager- Theoreme fluctuations/dissipation : Formules de Kubo- Friction hydrodynamique- Dynamique des fluides complexes- Dynamique des transitions de phase et des interfaces

PRE-REQUIS

Les pre-requis sont ceux de la Licence et du M1, en particulier ceux concernant la thermodynamique et la physiquestatistiques.


Non-Equilibrium thermodynamics , De Groot et MazurA modern course in statistical Physics, ReichlHydrodynamics, fluctuations, broken symmetry and correlation functions, Forster ; Non equilibrium statisticalmechanics, Zwanzig

MOTS-CLES

Reponse lineaire, fonctions de correlations, fluctuation, dissipation

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UE PHYSIQUE NUMERIQUE ETEXPERIMENTALE

9 ECTS 1er semestre

Sous UE Elements finis

EIPAP3F1 Cours-TD : 12h




Ce module fait partie d’une serie de modules dont le but est de donner aux etudiants du M2-Physique Fondamen-tale un apercu complet et detaille des principales methodes numeriques susceptibles d’etre mises en œuvre pouretudier la matiere et ses proprietes physiques a differentes echelles complementaires (micro-, meso-, macrosco-pique). Plus precisement, ce module a pour but de donner les fondements theoriques de la methode des elementsfinis (MEF), utilisee tant en recherche pour etudier le couplage de plusieurs champs de la physique (elasticite,mecanique des fluides, epitaxie d’un cristal sur un substrat, electricite, thermique) que dans l’industrie (calculsde structures en aeronautique : Airbus ...). Le but de la MEF est de calculer les valeurs locales des differentesgrandeurs physiques.


Apres une introduction theorique sur la MEF, chaque etudiant resoudra une serie d’applications sur ordinateurindividuel, grace a un logiciel commercial (COMSOL) :- Introduction- Principes de la methode (equations aux derivees partielles du 2eme ordre, maillage, interpolation, convergence...)- Applications simples : elasticite, epitaxie ...- Applications multi-physiques : echauffement local par effet Joule

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en L3 et M1.

MOTS-CLES

Modelisation, Multiphysique, elements finis.

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9 ECTS 1er semestre

Sous UE Calcul haute performance





Ce module fait partie d’une serie de modules dont le but est de donner aux etudiants du M2-Physique Fonda-mentale un apercu complet et detaille des principales methodes numeriques susceptibles d’etre mises en œuvrepour etudier la matiere et ses proprietes physiques a differentes echelles complementaires (micro-, meso-, ma-croscopique). Plus precisement, ce module a pour but d’introduire le calcul haute performance (calcul parallele,Supercalculateurs), outil indispensable pour reduire les temps de calcul et etudier des systemes complexes, detaille realiste. L’efficacite de l’usage des systemes de calcul de tres grande puissance reste un enjeu primordialqui necessite la comprehension des techniques de parallelisation, en interaction avec les problemes physiques etnumeriques sous-jacents.


- Generalites (simulation numerique : troisieme pilier de la science, exemples de simulations grandes echelles,Supercalculateurs et TOP500, tendances actuelles)- Panorama des systemes de calcul (Machine a memoire Partagee, Machine a memoire distribuee, ...)- Architectures Processeurs- Optimisation Tunning de code- Librairies scientifiques- Programmation Parallele- Application sur un cas d’ecole

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en L3 et M1 (avoir des notions ou maitriser unlangage de programmation).


High Performance Computing Technology, Methods and Application (en Anglais), J. Dongarra, L. Grandinetti,G.R. Joubert et J. Kowalik, North Holland

MOTS-CLES

Calcul parallele, architecture processeurs, multi-core, machine a memoire distribuee/partagee, librairie d’echangede message, parallelisation, vectorisation

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9 ECTS 1er semestre

Sous UE Methodes Monte-Carlo





Ce module fait partie d’une serie de modules dont le but est de donner aux etudiants du M2-Physique Fondamen-tale un apercu complet et detaille des principales methodes numeriques susceptibles d’etre mises en œuvre pouretudier la matiere et ses proprietes physiques a differentes echelles complementaires (micro-, meso-, macrosco-pique). Plus precisement, ce module a pour but d’initier les etudiants a la modelisation de processus stochastiquesde systemes a grand nombre de degres de liberte a l’aide de methodes Monte Carlo. On s’interessera a la resolutionnumerique de probleme incontournables de physique statistique a l’equilibre et hors de l’equilibre thermodyna-mique, principalement de physique du solide (modeles de spins sur reseau, transition liquide-gaz, cristallisation...).


- Introduction : calcul integral- Fonction d’importance- Echantillonnages aleatoire/ d’importance- Equation Maıtresse/ Chaıne Markov/Monte Carlo cinetique- Critere de balance- Exemple d’algorithme local : l’algorithme de Metropolis dans differents ensembles de Gibbs- Autres exemples d’algorithmes locaux- Theoreme central limite et incertitudes numeriques- Ralentissement et super-ralentissement critique-probleme de convergence- Comparaison avec la dynamique moleculaire- Generation d’aleatoires- Projet : Ecriture d’un code en FORTRAN / Monte Carlo

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en L3 et M1 (notamment en programmation,physique statistique...).


Applications of the Monte-Carlo Method in Statistical Physics, K. Binder, Springer-Verlag 1984Monte Carlo Simulations in Statistical Physics, an introduction, K. Binder, D. Heermann, Springer Series in SolidState Physics. Vol 80, 1988

MOTS-CLES

Estimateur d’esperances mathematiques, dynamique markovienne, critere de balance, dynamique de reseau/despin, dynamique de Metropolis

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9 ECTS 1er semestre

Sous UE Dynamique moleculaire





Ce module fait partie d’une serie de modules dont le but est de donner aux etudiants du M2-Physique Fonda-mentale un apercu complet et detaille des principales methodes numeriques susceptibles d’etre mises en œuvrepour etudier la matiere et ses proprietes physiques a differentes echelles complementaires (micro-, meso-, macro).La dynamique moleculaire permet d’etudier la dynamique (cinetique) de systemes a grand nombre de degres deliberte en interaction (vibrations de molecules, d’un cristal moleculaire, adsorption de particules sur une surface,mouvement des corps celestes...) par des methodes d’integration du principe fondamental de la dynamique. Onconsiderera dans ce cours le cas des systemes isole et partiellement ouvert.


- L’algorithme de dynamique moleculaire- Modele pour les particules, modele pour l’environnement- Calcul des quantites observables- Resolution Newton, Lagrange, Hamilton- Les differents ensembles (NVE, NVT, ...)- Fonction d’autocorrelation et applications- Comparaison avec les methodes Monte Carlo

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en L3 et M1 (physique statistique, formalismelagrangien, programmation).


Understanding molecular simulations : From algorithms to applications, D. Frenkel, D et B. Smit, AcademicPress : San Diego, 1996

MOTS-CLES

Algorithme de Verlet, leap-frog, formalisme de Nose-Hoover, fonction d’autocorrelation des vitesses, densited’etats vibrationnelle simulee

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9 ECTS 1er semestre

Sous UE Methodes DFT





Ce module fait partie d’une serie de modules dont le but est de donner aux etudiants un apercu complet et detailledes methodes numeriques permettant d’etudier la matiere et ses proprietes physiques a differentes echelles (dunano- au macroscopique). L’objectif du module est de fournir une introduction a la theorie de la fonctionnelle dela densite (DFT), outil universellement utilise pour la description des systemes multielectroniques. La DFT estutilisee pour decrire les proprietes structurales et dynamiques des molecules comme des solides. Elle constitue unoutil de base pour la description du probleme a N corps, notamment electronique. Elle fournit egalement la base denombreux codes de calculs, freewares notamment, utilises aussi bien par les theoriciens que les experimentateurs.


- L’exemple du gaz de Fermi- Notions de base de la Theorie de la fonctionnelle de la densite (Theoreme d’Hohenberg et Kohn, methode deKohn et Sham)- Approximation de la densite locale (LDA), echange et correlation d’un gaz d’electrons libres- Quelques applications aux systemes moleculaires et a la matiere condensee- Exemples d’applications numeriques

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en L3 et M1 (mecanique quantique et destatistiques quantiques).


Conference Nobel de W. Kohn,http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1998/kohn-lecture.pdf

MOTS-CLES

Theorie de la fonctionnelle de la densite, approximation de la densite locale, probleme a N corps

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http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1998/kohn-lecture.pdf


9 ECTS 1er semestre

Sous UE Physique experimentale recherche 1

EIPAP3F6 Terrain : 16 demi-journees




Ce module fait partie d’une serie de 2 modules ayant pour but de faire decouvrir aux etudiants du M2 PhysiqueFondamentale les techniques experimentales de pointe qui sont actuellement mises en œuvre dans les laboratoiresde recherche academiques et pour certaines d’entre elles dans l’industrie. Le module consiste en une serie detravaux pratiques de pointe, qui se deroulent directement dans les laboratoires de recherche de Toulouse etutilisent les equipements hautement performants de ces laboratoires. Les etudiants suivent tout d’abord une seriede cours destines a leur presenter les experiences sur lesquelles ils vont ensuite travailler pendant plusieurs demi-journees en petits groupes, encadres par des enseignant-chercheurs ou des chercheurs specialistes des techniquesmises en œuvre.


Les techniques experimentales de pointe qui seront rapidement decrites lors de cours introductifs (1/2 journeepar technique) puis mis en oeuvre dans les laboratoires de recherche toulousains sont les suivantes :- Microscopie a effet Tunnel, microscopie a force atomique- Spectroscopies optiques avancees : diffusion Raman, diffusion elastique- Microscopie electronique en transmission : observer les atomes et leur organisation (imagerie) ; cartographier leschamps (electrique, magnetique, de deformation) a l’echelle du nanometre ; effectuer la spectroscopie electroniquedu nanomonde ; etudier in-situ le lien entre dynamique des dislocations et proprietes mecaniques- Transport en champ magnetique intense- effet hall quantique dans le graphene- Test des inegalites de Bell

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base de la pratique experimentale et des connaissances theoriques acquises enL3 et M1.


Physique des solides, Neil W. Ashcroft et N. David Mermin (ISBN 2868835775, 9782868835772)

MOTS-CLES

Techniques experimentales

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9 ECTS 1er semestre

Sous UE Physique experimentale recherche 2

EIPAP3F7 Terrain : 2 demi-journees




Ce module fait partie d’une serie de 2 modules ayant pour but de faire decouvrir aux etudiants du M2 PhysiqueFondamentale les techniques experimentales de pointe qui sont actuellement mises en œuvre dans les laboratoiresde recherche academiques et pour certaines d’entre elles dans l’industrie. Le module consiste en une serie detravaux pratiques de pointe, qui se deroulent directement dans les laboratoires de recherche de Toulouse etutilisent les equipements hautement performants de ces laboratoires. Les etudiants suivent tout d’abord une seriede cours destines a leur presenter les experiences sur lesquelles ils vont ensuite travailler pendant plusieurs demi-journees en petits groupes, encadres par des enseignant-chercheurs ou des chercheurs specialistes des techniquesmises en œuvre.


Les techniques experimentales de pointe qui seront rapidement decrites lors de cours introductifs (1/2 journeepar technique) puis mis en oeuvre en laboratoire de recherche est la spectroscopie terahertz.

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base de la pratique experimentale et des connaissances theoriques acquises enL3 et M1.

MOTS-CLES

Techniques experimentales

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9 ECTS 1er semestre

Sous UE Ouverture 1





Ce module fait partie d’une serie de deux modules destines a donner aux etudiants du Master de PhysiqueFondamentale une double ouverture, d’une part vers les themes de recherche actuellement developpes dans leslaboratoires de recherche academiques, d’autre part vers le monde de l’entreprise afin d’enrichir leur perceptiondu role que peut avoir un physicien en entreprise et en particulier dans les secteurs industriels de pointe. Cemodule a donc pour but de renforcer l’employabilite des etudiants du Master, en leur permettant d’acquerir desinformations et des contacts supplementaires sur les domaines dans lesquels ils sont susceptibles de travailler unefois leur diplome acquis.


Les etudiants doivent suivre 2 series de conferences dans ce module :- Les conference de Physique fondamentale donnees par des chercheurs renommes (conferences organisees aToulouse par la Societe Francais de Physique).- Une serie de conferences donnees par des industriels ou par des physiciens exercant leurs competences enentreprise ou dans des industries de pointe.

MOTS-CLES

Role du physicien dans l’industrie, role du physicien dans l’entreprise, role du physicien dans les laboratoiresacademiques

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9 ECTS 1er semestre

Sous UE Ouverture 2





Ce module fait partie d’une serie de deux modules destines a donner aux etudiants du Master de PhysiqueFondamentale une double ouverture, d’une part vers les themes de recherche actuellement developpes dans leslaboratoires de recherche academiques, d’autre part vers le monde de l’entreprise afin d’enrichir leur perceptiondu role que peut avoir un physicien en entreprise et en particulier dans les secteurs industriels de pointe. Cemodule a donc pour but de renforcer l’employabilite des etudiants du Master, en leur permettant d’acquerir desinformations et des contacts supplementaires sur les domaines dans lesquels ils sont susceptibles de travailler unefois leur diplome acquis.


Les etudiants doivent suivre une series de conferences donnees par des industriels ou par des physiciens exercantleurs competences en entreprise ou dans des industries de pointe.

MOTS-CLES

Role du physicien dans l’industrie, role du physicien dans l’entreprise

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UE PHYSIQUE DE LA MATIERE CONDENSEE 6 ECTS 1er semestre

Sous UE Nouveaux materiaux fonctionnels

EIPAP3G1 Cours-TD : 20h




Les materiaux fonctionnels sont des cristaux dont les proprietes originales (ferroelectriques, ferromagnetiques,piezoelectriques,...) peuvent etre mises a profit dans des dispositifs modernes pour l’electronique, les memoires,les capteurs. Ces proprietes peuvent etre ajustees en jouant sur la structure atomique ou l’epaisseur des couches.Ces materiaux peuvent egalement etre associes par une interface dont les proprietes peuvent etre radicalementdifferentes de celles des materiaux qui la constituent. Le module permettra de decrire plusieurs categories denouveaux materiaux fonctionnels ainsi que l’origine microscopique de leurs proprietes originales. Ces nouveauxmateriaux fonctionnels devraient permettre de concevoir les dispositifs electroniques ou photovoltaıques du futur.


- Oxides multiferroıques intrinseques et extrinseques, couplage magnetoelectrique- Proprietes physiques des oxydes de structure perovskite et des interfaces entre deux perovskites, oxytronique- Proprietes physiques des cristaux bidimensionnels isolants, semiconducteurs et conducteurs : graphene, silicene,BN hexagonal, dichalcogenures de metaux de transition (MoS2, WS2, ...). Associations de ces cristaux bidimen-sionnels dans des structures de type Van der Waals. Applications dans des dispositifs- Proprietes physiques des materiaux pour applications photovoltaıques- Proprietes physiques des materiaux pour memoires a changement de phase- Proprietes physiques des materiaux thermoelectriques

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en L3 et M1 (physique des solides, physiquequantique).

MOTS-CLES

Materiaux fonctionnels, cristaux ferroelectriques, ferromagnetiques, multiferroıques, thermoelectriques, photo-voltaıques, oxytronique, graphene, MoS2

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Sous UE Nanosciences et nanotechnologies





Les nanosciences s’interessent aux phenomenes nouveaux qui apparaissent au niveau des nano-objets (effets detaille, effets quantiques, etc.) ainsi qu’aux interactions entre ces objets nanometriques. Les nanotechnologies, outilsde conception, de caracterisation et de production de structures et systemes nanometriques, ont actuellementde larges champs d’application dans le domaine des materiaux, en biotechnologie, en photonique ou dans lestechnologies de l’information. Nous parcourrons les differents aspects de ce nano-monde : concepts mis en œuvre,methodes d’elaboration, methodes d’etude, utilisation dans la vie courante et future. A travers plusieurs exemplesscientifiques et applicatifs, le module donnera une vue generale sur cette science et revolution industrielle du21eme siecle.


- Definition des nanosciences et nanotechnologies. Impact sur la societe.- Croissance/elaboration de nano-objets par voie physique et voie chimique- Notion de croissance epitaxiale, formation des interfaces, contraintes- Nanofabrication : approche bottom-up et top-down- Methodes de caracterisations specifiques aux nanomateriaux : microscopie electronique, microscope champproche, diffraction X, magnetometrie,...- Proprietes et applications des nanomateriaux et nanosystemes : dispositifs pour la spintronique, la microelectronique,materiaux base carbone, nanoparticules.- Exemples de recherches actuellement menees.

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en L3 et M1 (electromagnetisme, physique dessolides).

MOTS-CLES

Nanosciences, nanomateriaux, proprietes des nano-objets, methodes d’analyse pour les nano-objets, elaboration/croissance,dispositifs a base de nano-objets

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Sous UE Physique des proprietes mecaniques





L’approche proposee vise a assurer le lien entre la physique des mecanismes de deformation de la matiere cris-talline et de la matiere desordonnee, aux echelles nano, micro et mesoscopique, et les proprietes mecaniquesmacroscopiques.Les themes traites au cours de cet enseignement, que ce soit au niveau des domaines d’application ou des outilsmis en oeuvre pour etudier les phenomenes physiques associes aux proprietes mecaniques, correspondent auxaxes thematiques prioritaires soutenus par l’Universite : atomes, molecules et nano-objets, materiaux, procedeset structures pour l’aeronautique et le spatial, instruments et instrumentations extremes.


1. Physique des proprietes mecaniques des solides cristallins- Approfondissement en physique des dislocations : origine microscopique de la deformation, theorie elastique desdislocations, aspects dynamiques et collectifs des dislocations.- Relation microstructure/proprietes mecaniques : essais macroscopique, relation contrainte-deformation, approchemulti-echelle.- Applications aux nano-objet et a l’aeronautique : fondements theoriques, approche experimentale et applications.2. Proprietes mecaniques de la matiere desordonnee- Materiaux de structure base polymere- Essais mecaniques destructifs / non destructifs- Proprietes mecaniques et modelisation analogique dans le domaine temps / frequence- Influence de la temperature / Theories phenomenologiques de la mobilite moleculaire

PRE-REQUIS

Enseignement de Physique du solide du M1 (cristallographie, diffraction, reseau reciproque, elasticite).


Les dislocations, J. Friedel, Paris , Gauthier-Villars Ed.Physique des Solides, N.W. Ashcroft et N. D. Mermin, EDP Sciences, chap. 30Mechanical Properties of Solid Polymers, Ian M. Ward, John Sweeney, WILEY

MOTS-CLES

Proprietes mecaniques, elasticite, plasticite, materiaux de structure, polymere, solides cristallins, approche multi-echelle

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UE OPTIQUE, PHYSIQUE ATOMIQUE ET PHY-SIQUE THEORIQUE

6 ECTS 1er semestre

Sous UE Theorie du probleme a N corps quantiques

EIPAP3H1 TD : 20h




Cet enseignement vise a presenter les bases de la theorie du probleme a N-corps quantiques. Les applicationschoisies concernent des proprietes macroscopiques dont l’origine microscopique vient du comportement quantiquede la matiere. Un des objectifs principaux sera de rationaliser l’utilisation de modeles couramment employesen physique pour decrire ces proprietes electroniques. L’etudiant sera d’abord familiarise avec des methodesmonoreferentielles simples, puis il apprendra a manipuler les interactions du hamiltonien electronique exact. Lacorrelation electronique et certaines de ses implications en physique seront ensuite presentees. Enfin, la theoriedu groupe de renormalisation dans l’espace reel permettra de faire un lien entre les echelles microscopique etmacroscopique.


- Rappels de theorie des groupes. Rappels d’atomistiques et descriptions orbitalaires : de l’atome d’hydrogene ala molecule, de la molecule aux systemes etendus domines par la delocalisation. Modele de Huckel. Proprietes deconduction dans les nanotubes.- Le hamiltonien electronique exact et ses interactions. Methode Hartree Fock. Les limites des descriptionsmonoreferentielles.- Introduction a la correlation electronique. Methodes multireferentielles. Theories des variations et des pertur-bations dans le contexte du probleme a N-corps quantiques.- Modeles utiles en physique : de la delocalisation a la correlation. Hamiltoniens de Heisenberg et proprietesmagnetiques. Hamiltoniens de Hubbard et diagramme de Mott, une autre vision de la conduction.- Du microscopique au macroscopique : la theorie du groupe de renormalisation dans l’espace reel. Theorie deshamiltoniens effectifs. Applications aux transitions de phase dans les chaınes de spins.

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en M1, notamment en mecanique quantique eten physique moleculaire.


Mecanique quantique, Cohen-tannoudji, B. Diu, F. LaloeElectron Correlations in Molecules and Solids, P. Fulde

MOTS-CLES

Probleme a N-corps quantiques, Correlations electroniques, Theorie des hamiltoniens effectifs, Proprietes electroniquesremarquables

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6 ECTS 1er semestre

Sous UE Avancees recentes en optique et physique atomique

EIPAP3H2 Cours-TD : 20h




Une premiere partie traitera des avancees recentes en optique quantique en abordant des questions fondamentalesliees a l’intrication comme la non-localite et des developpements plus technique en cryptographie et en calculquantique. Une seconde partie presentera les developpements recents lies a la manipulation d’atomes par laserset les atomes froids. Des applications en physique fondamentale seront etudiees comme les tests de la relativitegenerale et de l’electrodynamique quantique realises avec des horloges atomiques ou des interferometres a ondede matiere. Les experiences de simulation quantique a l’aide de condensats de Bose Einstein seront egalementpresentees.


- Notion d’optique quantique, photon, etats coherents- Intrications, le theoreme de Bell et ses tests optiques- Etats comprimes definition et proprietes, generation d’etats comprimes en optique, applications en interferometrie(exemple des detecteurs d’ondes gravitationnelles)- Introduction a l’information quantique : cryptographie quantique, calcul quantique, teleportation quantique.- Manipulation des coherences atomiques, franges de Ramsey.- Manipulation d’atomes par laser.- Refroidissement laser, melasse optique et piege a atomes.- Gaz quantique, Condensat de Bose-Einstein et lasers a atomes.- Interferometrie atomique : horloges optique, test de physique fondamentale.

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en M1 (mecanique quantique, physique atomique,optique).

MOTS-CLES

Interferometrie, optique quantique, information quantique, intrication, atomes froids, condensats de Bose Einstein,horloge atomique, interferometres atomiques

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6 ECTS 1er semestre

Sous UE Matiere molle

EIPAP3H3 Cours-TD : 20h




Par «matiere molle », on entend un materiau complexe, condense ou fluide, ayant une reponse forte sous l’actionde contraintes exterieures. Ces milieux composites et disperses sont presents dans la vie quotidienne (agro-alimentaire, cosmetiques, argiles), dans le monde industriel (emissions gazeuses, plastiques, verres, peintures,ciments, petroles,polymeres) et dans les objets de technologie de pointe (affichage LCD). Ce module introduitla physique de la matiere molle en presentant les concepts, c’est-a-dire les mecanismes physiques a l’echellemicroscopique (interaction, structure, dynamique) et les milieux complexes associes, solutions multi-phasiques,suspensions colloıdales, electrolytes, polymeres en solution, materiaux polymeres viscoelastiques, polymeres semi-cristallins.


1. Forces d’interaction pertinentes dans la matiere molle - Interfaces- Agitation thermique et interactions de volume exclu : pression osmotique, developpement du Viriel- Interactions d’origine electrostatique : molecules polaires, molecules polarisables (force de London), forceselectrostatiques, theorie de Debye-Huckel.- Interactions entre surfaces : forces de van der Waals (materiaux dielectriques), surfaces chargees (Gouy-Chapman), theorie DLVO.- Tension superficielle : loi de Laplace, longueur capillaire, fluctuations thermiques, loi d’Young, surfactants.- Theorie microscopique de la capillarite : coexistence de phase, methode du gradient carre, largeur d’interface.2. Introduction a la physique des polymeres- Organisation structurale multi-echelle des polymeres : du supra-moleculaire au super-moleculaire, polymeregaussien, polymere en solution, fondu de polymeres, gels- Metastabilite des phases amorphes : parametres d’ordre et vieillissement physique, theorie cinetique de latransition vitreuse- Initiation a la rheo-physique : modelisations dynamiques de l’etat fondu a l’etat solide, visco-elasticite.

PRE-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en L3 et M1 et notamment en physiquestatistique, electrostatique, hydrodynamique.


Colloidal dispersions, W.B. Russel, D.A. Saville et W.R. Schowalter, Cambridge University PressScaling concepts in polymer physics, P.-G. de Gennes, Cornell University Press

MOTS-CLES

Colloıde, interface, capillarite, tensio-actif, polymere, transition vitreuse

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UE PREPARATION CERTIFICATION FORCOM 2 0 ECTS 1er semestre

EIPAP3IM Cours : 12h , TD : 12h


La certification « Fonctions d’Organisation et de communication » (ForCOM) s’adresse aux etudiants appeles adevenir cadre intermediaire ou superieur, exercant des fonctions d’organisation et de communication. Il attested’un usage pertinent du systeme d’information et des moyens numeriques de communication et de conduite deprojets.


Dans le cadre de la certification, en plus des enseignements thematiques, il sera propose des travaux sur des projetsavec un groupe projet. Chaque projet a pour finalite d’elaborer et mettre en œuvre une strategie de communicationnumerique ; de concevoir et piloter un projet dans un contexte de dematerialisation des informations en respectantdes regles de securite ; de mener une veille sur les outils et medias de communication numerique ; d’initier a ce quel’on attend en termes de culture et de competences numeriques de la part d’un cadre en fonction ; de considererles dimensions deontologiques et juridiques.Les competences developpees sont : respecter les droits et obligations lies au numerique ; conduire des projetscollaboratifs impliquant des echanges d’informations dematerialisees ; maıtriser la securite de l’information et dessystemes d’information ; avoir la capacite de faire un usage raisonne et efficace des technologies numeriques ;creer et produire des savoirs au regard des exigences sociales, ethiques et legales ; maıtriser son identite et sasocialisation numeriques

PRE-REQUIS

Etudiants de niveau MASTER souhaitant elargir leurs competences metier.


L’ethique expliquee a tout le monde Broche - Roger-Pol Droit, 2009.Qu’est-ce que l’identite numerique ? Enjeux, outils, methodologies, Olivier Ertzscheid, Encyclopedie numerique,2013.

MOTS-CLES

Communication, numerique,ethique, droit, travail collaboratif

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UE STAGE 30 ECTS 2nd semestre

EIPAP4AM Stage : 4 mois minimum




Le stage a pour but de mettre en oeuvre les connaissances theoriques, experimentales ou numeriques acquisespendant dans les modules de formation du Master 2.


Stage de 4 mois, effectue dans un laboratoire de recherche academique ou en tant que physicien dans uneentreprise.

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GLOSSAIRE

TERMES GENERAUX

DEPARTEMENT

Les departements d’enseignement sont des structures d’animation pedagogique internes aux composantes (oufacultes) qui regroupent les enseignants intervenant dans une ou plusieurs mentions

UE : UNITE D’ENSEIGNEMENT

Unite d’Enseignement. Un semestre est decoupe en unites d’enseignement qui peuvent etre obligatoire, optionnelle(choix a faire) ou facultative (UE en plus). Une UE represente un ensemble coherent d’enseignements auquel estassocie des ECTS.

ECTS : EUROPEAN CREDITS TRANSFER SYSTEM

Les ECTS sont destines a constituer l’unite de mesure commune des formations universitaires de Licence et deMaster dans l’espace europeen depuis sa creation en 1989. Chaque UE obtenue est ainsi affectee d’un certainnombre d’ECTS (en general 30 par semestre d’enseignement). Le nombre d’ECTS est fonction de la chargeglobale de travail (CM, TD, TP, etc.) y compris le travail personnel. Le systeme des ECTS vise a faciliter lamobilite et la reconnaissance des diplomes en Europe.

TERMES ASSOCIES AUX DIPLOMES

Les diplomes sont declines en domaines, mentions et parcours.

DOMAINE

Le domaine correspond a un ensemble de formations relevant d’un champ disciplinaire ou professionnel commun.La plupart de nos formations relevent du domaine Sciences, Technologies, Sante.

MENTION

La mention correspond a un champ disciplinaire. Elle comprend, en general, plusieurs parcours.

PARCOURS

Le parcours constitue une specialisation particuliere d’un champ disciplinaire choisie par l’etudiant au cours deson cursus.

TERMES ASSOCIES AUX ENSEIGNEMENTS

CM : COURS MAGISTRAL(AUX)

Cours dispense en general devant un grand nombre d’etudiants (par exemple, une promotion entiere), dans degrandes salles ou des amphis. Au-dela de l’importance du nombre d’etudiants, ce qui caracterise le cours magistral,est qu’il est le fait d’un enseignant qui en definit lui-meme les structures et les modalites. Meme si ses contenusfont l’objet de concertations entre l’enseignant, l’equipe pedagogique, chaque cours magistral porte la marque del’enseignant qui le dispense.

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TD : TRAVAUX DIRIGES

Ce sont des seances de travail en groupes restreints (de 25 a 40 etudiants selon les composantes), animes pardes enseignants. Ils illustrent les cours magistraux et permettent d’approfondir les elements apportes par cesderniers.

TP : TRAVAUX PRATIQUES

Methode d’enseignement permettant de mettre en pratique les connaissances theoriques acquises durant les CMet les TD. Generalement, cette mise en pratique se realise au travers d’experimentations. En regle generale,les groupes de TP sont constitue des 16 a 20 etudiants. Certains travaux pratiques peuvent etre partiellementencadres voire pas du tout. A contrario, certains TP, du fait de leur dangerosite, sont tres encadres (jusqu’a 1enseignant pour quatre etudiants).

PROJET OU BUREAU D’ETUDE

Le projet est une mise en pratique en autonomie ou en semi-autonomie des connaissances acquises. il permet deverifier l’acquisition des competences.

TERRAIN

Le terrain est une mise en pratique encadree des connaissances acquises en dehors de l’universite.

STAGE

Le stage est une mise en pratique encadree des connaissances acquises dans une entreprise ou un laboratoire derecherche. Il fait l’objet d’une legislation tres precise impliquant, en particulier, la necessite d’une convention pourchaque stagiaire entre la structure d’accueil et l’universite.

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syllabus master mention physique ... - univ-tlse3.fr · le master 2 « physique fondamentale »...

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