Teaching | Émilie Gaudry

Physique Statistique (1A, Tronc Commun)

La Physique Statistique est la branche de la Physique qui étudie le comportement collectif de systèmes constitués d’un grand nombre de particules, avec pour objectif d’établir une corrélation entre les comportements physiques macroscopiques et les lois microscopiques qui gouvernent l’évolution de leurs constituants. Initialement développée pour expliquer la Thermodynamique, la Physique Statistique a évolué au cours de ces dernières années vers la modélisation des systèmes complexes, dans lesquels les particules peuvent être des objets concrets (électrons, atomes, molécules, grains de sable…) mais aussi des objets plus abstraits (agents économiques, bits d’information…). La physique statistique constitue l’un des piliers de la physique moderne. Transversale à de nombreux domaines, elle est encore confrontée à des défis scientifiques majeurs à forts enjeux sociétaux. C’est ainsi une discipline clé pour l’ingénieur du XXIe siècle.

Les propriétés diélectriques des matériaux sont parmi celles qui sont connues depuis l’Antiquité. Les matériaux diélectriques connaissent par ailleurs un développement considérable, dû en particulier à l’impact croissant des technologies liées à l’électronique : un téléphone mobile peut contenir jusqu’à quelques centaines de condensateurs ! Outre leurs applications dans le domaine de l’électronique, ces matériaux sont utilisés pour leurs propriétés piézoélectriques (détecteur de choc et d’accélération, sonar, haut-parleur…), pour leurs propriétés pyroélectriques (détecteur incendie, imagerie infrarouge), ou pour leurs applications en optique (fibre optique, matériaux biréfringents).

Les propriétés et les performances des matériaux, qu’ils soient idéalement organisés (cristaux parfaits), partiellement organisés (polymères), cristallisés artificiellement (cristaux de protéines) ou peu organisés (liquides, verres), sont intimement reliées à leur structure cristallographique. De la chimie aux sciences de l’environnement, de la physique à la médecine, de la microélectronique aux biotechnologies, la cristallographie est un vecteur d’innovation essentiel.

Surface Physics, Surface Chemistry, Surface Reactivity,

Ab initio approach based on Density Functional Theory – theoretical basis and applications: bulk and surface atomic and electronic structures