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Photons et atomes : lasers, optique, plasmas

 

Objectifs

Ce parcours s'adresse aux élèves intéressés par l'optique, la physique des lasers, la physique quantique, la physique atomique et moléculaire, la physique des plasmas et la physique des systèmes de production d'énergie. Des atomes ultra-froids aux plasmas relativistes, l'élève pourra rencontrer des milieux aux propriétés très diverses, décrits aussi bien par la mécanique quantique que par l'électrodynamique classique ou relativiste, et aux multiples applications actuelles ou futures.

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 P1et un en P2).

Prérequis :
PHY430 - Physique quantique avancée
PHY433 - Physique statistique

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Année 2019-2020

Période 1
3 cours obligatoires parmi :

PHY551A - Quantum optics 1 : lasers.
PHY552A - Quantum physics of electrons in solids (introduction to condensed matter physics).
PHY553    - Astrophysique stellaire (cours supplémentaire).
PHY551B - Atomic and molecular physics.

1 EA au choix (voir texte ci-dessus)
PHY571 - Physique numérique (recommandé)
PHY570 - Materials design
PHY574 - Cosmologie
PHY579 - Direct energy conversion and storage

Période 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 :
PHY560B - Physique quantique mésoscopique et matière topologique.
PHY562    -  Optique quantique 2 : photons.
PHY564C - Optoélectronique.
PHY569A - Physique des plasmas et fusion thermonucléaire.
 

1 EA au choix (voir texte ci-dessus)
PHY588    - Optique non linéaire et applications (recommandé)
PHY581B - Electronique de spin
PHY581C - Conception expérimentale microélectronique VLSI
PHY582    - Current Trends in Materials Science
PHY583    - Trous noirs, étoiles à neutrons et phénomènes associés
PHY584    - Aspects expérimentaux de la physique des hautes énergies
PHY585    - Travaux expérimentaux de la physique de l'environnement
PHY586    - Technologie des réacteurs nucléaires et cycle du combustible

Période 3- Stages de recherche
PHY594    -  Lasers, optique quantique, plasmas.
 

Formations de 4ème année conseillées :
En France :
M2 co-habilités par l'X :
ICFP (parcours : physique quantique)
Optique, matière et plasmas (OMP)
Dispositifs quantiques
Science des Matériaux et Nano-Objets (SMNO)
Nanosciences
Sciences de la fusion

Ecoles d'application : IOGS (Institut d'Optique Graduate School), Supélec, Télécom ParisTech, ENSTA ParisTech, INSTN

A l'étranger :
Masters in Electrical Engineering, Nuclear Engineering, Laser physics, Optics...
Attention : aux USA, beaucoup de départements de physique théorique ne proposent que des PhD, pour une 4è année sans poursuite en thèse chercher du côté des "master pro".

Débouchés :
Corps de l'État, Entreprise, Recherche en milieu académique ou industriel (R&D), en particulier dans les domaines des lasers, de l'optique, de la physique quantique et des plasmas.
Etudes doctorales : formation par et pour la recherche en : physique, physique atomique et moléculaire, physique des lasers, physique des plasmas.

Responsables :

francois.hache
François Hache
+33169335039

fabien.bretenaker
Fabien Bretenaker
+33169352154