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De l'atome au matériau : matière condensée, matière molle, matériaux fonctionnels

 

Objectifs

Ce parcours cherche à faire découvrir la physique moderne de la matière condensée et de la "matière molle'' et de leurs interfaces avec des domaines comme la biophysique, les nanosciences ou les sciences des matériaux. Ces domaines constituent une source inépuisable de sujets de recherche fondamentale, mais conduisent aussi à d'innombrables avancées technologiques. La diversité des matériaux, la complexité des structures artificielles que l'on sait fabriquer, les conditions extrêmes auxquelles on peut les soumettre font de ce domaine une des branches les plus vastes et les plus variées de la physique, ainsi qu'un secteur en perpétuel renouveau, en prise directe avec les technologies.

A travers les enseignements de ce parcours, l'étudiant découvrira comment les caractéristiques d'un matériau à l'échelle atomique déterminent ses propriétés à l'échelle macroscopique, ainsi que la remarquable diversité de ces propriétés. Plusieurs enseignements entrant dans ce cadre sont soutenus par la Chaire Saint-Gobain.

Introduction du "Projet de 3ème année" qui devra être mené par chaque élève, sous la forme suivante, soit :
- Projet de recherche en laboratoire (PHY511) sur la durée du semestre ;
- Un EA comportant une composante projet au choix sur chaque période : PHY570, PHY571, PHY574, MAT-PHY575, PHY579, PHY581B, PHY581C, PHY582, PHY583, PHY584, PHY586, PHY588 ;
- Deux cours supplémentaires (un en P1 et un en P2). 

Prérequis : PHY430 - Physique quantique avancée et PHY433 - Physique statistique.

Consulter le catalogue en ligne Moodle pour le contenu de chaque cours
Année 2019-2020

Période 1

3 cours obligatoires parmi :
PHY551A - Quantum Optics I : lasers.
PHY552A - Quantum physics of electrons in solids (introduction to condensed matter physics).
PHY552B -  Physique des objets biologiques : du nanomètre au micron.
PHY557    - Surfaces molles.

1 EA au choix (voir texte ci-dessus)
PHY570 - Materials design.
PHY571 - Physique numérique.

Périodes 1 et 2

PHY511 - Projet de recherche en laboratoire en Physique (de préférence, le projet en laboratoire s'étale sur les deux périodes).

Période 2

3 cours obligatoires parmi :
PHY560A - Systèmes complexes.
PHY560B - Physique quantique Mésoscopique et Matière topologique.
PHY564B - Nanomaterials and electronic applications.
PHY564C - Optoélectronique.
PHY565    - Physique de la cellule : polymères, membranes et gels actifs.
PHY567    - Physique des composants semi-conducteurs.

1 EA au choix (voir texte ci-dessus)
PHY581B - Electronique de spin.
PHY582    - Current Trends in Material Science.

Période 3- Stages de recherche
PHY595 - Physique de la matière condensée.
PHY593 - Semi-conducteurs et composants.
MEC593 - Matière molle, fluides complexes, biomécanique et MEMS.

Formations de 4ème année conseillées :

En France :
M2 cohabilités par l'Ecole : Master Recherche mention "Physique et Applications".
- Spécialité "ICFP" parcours physique de la matière condensée, physique quantique ou physique théorique.
- Spécialité "Dispositifs quantiques".
- Spécialité "Science des Matériaux et Nano-Objets" (SMNO).
- Spécialité "Nanosciences".
- Science des matériaux pour la construction durable.
- Physique et systèmes biologiques.
- Systèmes dynamiques et statistiques de la matière complexe.
Autres M2
- Spécialité "Interface physique-biologie" p7p11physbio.in2p3.fr
- Spécialité "Systèmes dynamiques et statistiques de la matière complexe".

Ecoles de spécialisation :
Mines ParisTech, ENSPM, Chimie ParisTech, Télécom ParisTech, ENSTA ParisTech, INSTN.

A l'étranger :
Materials Science, Electrical Engineering, Solid state Physics,  Nuclear Engineering, Biophysics...

Débouchés :
Corps de l'État, Entreprises industrielles, Recherche en milieu académique ou industriel (R&D, Management), dans les domaines de la matière condensée et de la science des matériaux. Etudes doctorales : Formation par et pour la recherche dans les domaines de la matière condensée et de la science des matériaux.

Responsables :

michel.ferrero
Michel Ferrero
+33169334254

thierry.gacoin
Thierry Gacoin
+33169334656