Descriptif

La fabrication et l'utilisation de matériaux est façonnée par des processus physiques sur des échelles spatiales de l'Angstrom au mètre, et sur des échelles de temps entre la picoseconde et des années. Par exemple, une fissure se propage par la rupture de liaisons chimiques entre les atomes, mais les contraintes mécaniques à l'origine de la fissure sont souvent d'origine macroscopique. Il n'y a pas de méthode unique capable de modéliser toutes ces échelles à la fois. On doit plutôt combiner plusieurs méthodes pour lier des processus sur des échelles différentes. Dans ce cours, je donnerai une introduction aux fondations physiques qui sont à la base des méthodes principales de modélisation, et je donnerai des exemples pour leur application à diverses échelles: la fonctionnelle de la densité quantique, la dynamique moléculaire classique, méthodes Monte Carlo et paramètres d'ordre, et théories de continuum. Des méthodes pour combiner ces briques dans des simulations multi-échelles seront aussi discutées. En plus de séances théoriques, le cours comprend aussi des séances pratiques, pendant lesquelles les étudiants effectueront des simulations sur leurs ordinateurs portables personnels, et utilisant des logiciels libres ou des programmes écrits par eux-mêmes.

Langue du cours : Anglais

Credits ECTS : 2