SYLLABUS MASTER Mention Physique Fondamentale et ...ekladata.com/GNm-M8ATHASp3addVY-X6wZ93Pc/SYL-M2-PFA-PF.pdfCours-TD TD Stage errain T semestre CES 3 O 10 solides 20 11 surfaces

PÉRIODE D’ACCRÉDITATION : 2016 / 2021

UNIVERSITÉ PAUL SABATIER

SYLLABUS MASTER

Mention Physique Fondamentale et Applications

M2 physique fondamentale

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

2018 / 2019

30 NOVEMBRE 2018

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

SOMMAIRE

PRÉSENTATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

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

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

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

PRÉSENTATION DE L’ANNÉE DE M2 physique fondamentale . . . . . . . . . 3

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

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

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

CONTACTS DÉPARTEMENT : FSI.Physique . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

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

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

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

TERMES GÉNÉRAUX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

TERMES ASSOCIÉS AUX DIPLOMES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

TERMES ASSOCIÉS AUX ENSEIGNEMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2

PRÉSENTATION

PRÉSENTATION DE LA MENTION ET DU PARCOURS

MENTION PHYSIQUE FONDAMENTALE ET APPLICATIONS

La mention Physique Fondamentale et Applications (PFA) se décline suivant 5 parcours :”Préparation à l’agrégation de physique” (AGREG PHYS),”Ingénierie du diagnostic, de l’instrumentation et de la mesure” (IDIM),”Physique de l’énergie et de la transition énergétique” (PENTE),”Physique fondamentale” (PF)”Physique du vivant” (PV).L’objectif est d’insérer les étudiants dans le monde industriel ou dans le monde académique en sortie de master2 ou de doctorat.Cette formation structure les connaissances et les compétences techniques de l’étudiant dans les domaines de laphysique, de la physique du vivant, de la modélisation, des propriétés physiques de la matière, de l’énergie etde l’instrumentation. Les débouchés visés sont les métiers de l’ingénierie (ingénieurs physiciens, tests et essais,recherche et développement, biotechnologies/santé, énergie, matériaux avancés...), le doctorat en physique dansun laboratoire français ou étranger, et les métiers de l’enseignement dans le secondaire ou le supérieur. Enfin, cetteformation est labellisé par le réseau Figure et propose un Cursus Master Ingénierie (CMI Physique fondamentaleet applications).

PARCOURS

Le Master 2 « Physique Fondamentale » permet d’acquérir une formation de haut niveau dans les principauxdomaines de la physique de la matière (physique de la matière condensée, nanophysique, physique atomique,optique), ainsi que dans les techniques expérimentales et numériques indispensables à tout physicien souhaitanttravailler dans ces domaines. Les compétences expérimentales, numériques et théoriques acquises lors de ce par-cours permettront aux étudiants de mener des activités de recherche et développement dans les industries dehaute technologie (matériaux avancés pour l’aéronautique, nanomatériaux pour la micro-électronique, nanotech-nologies, optique...) ou de débuter un doctorat de physique dans un laboratoire de recherche académique. LeMaster 2 « Physique Fondamentale » s’appuie sur le riche réseau de laboratoires de recherche fondamentaletoulousains, sur le Laboratoire d’Excellence « Nano, mesures EXtrèmes et Théorie » (LABEX-NEXT) et sur lescontacts et coopérations que les laboratoires toulousains ont tissés avec les entreprises et industries de hautetechnologie.

PRÉSENTATION DE L’ANNÉE DE M2 PHYSIQUE FONDAMENTALE

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

« mécanique quantique avancée » ; « laser et matière « ; « physique des composants pour l’électronique,l’optoélectronique et la spintronique » ; « phénomènes hors d’équilibre ») permettant étudiants d’acquérir desconnaissances théoriques approfondies dans des domaines très importants de la physique de la matière et dansleurs développements récents.

– Le module « Physique expérimentale pour la recherche » permet aux étudiants de se former aux techniquesexpérimentales de pointe utilisées dans les laboratoires de recherche académiques ou de R&D. Ce savoir-faireexpérimental est acquis grâce à des travaux pratiques de haut niveau (microscopie électronique en transmission,spectroscopies optiques, STM et AFM, physique en champ magnétique intense, test des inégalités de Bell, ...)

3

directement réalisés dans des laboratoires de recherche de Toulouse et utilisant les équipements propres de ceslaboratoires.

– Les étudiants acquièrent un savoir-faire en physique numérique qui leur permet de mettre en œuvre leursconnaissances théoriques. Pour cela, ils sont formés à un vaste panel de méthodes numériques permettantd’étudier les propriétés physiques de la matière à des échelles très différentes. Cette formation à la phy-sique numérique est donnée dans les modules « Eléments finis », « Méthodes Monte-Carlo », « Dynamiquemoléculaire », « Méthodes quantiques basées sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) » et «Calcul haute performance ».

– Les étudiants doivent choisir 1 option parmi les 2 options proposées par le Master 2. Chaque option, dontle but est de donner une « coloration » à la formation suivie par les étudiants, est constituée de 3 modules.La première option, intitulée « Physique de la matière condensée », est constituée des modules « Nouveauxmatériaux fonctionnels », « Nanosciences et nanotechnologies » et « Physique des propriétés mécaniques » ;cette option permet aux étudiants de découvrir des solides aux propriétés physiques exceptionnelles, mis au pointassez récemment et à la base de nombreuses applications actuelles ou futures ; cette option permet égalementde comprendre l’origine des propriétés remarquables de ces solides. La seconde option, intitulée « Optique,physique atomique et théorique », est constituée des modules « Avancées récentes en optique et physique », «Théorie du problème à N-corps », et « Matière molle ». Cette option décrit les avancées récentes en physiquequantique (intrication, manipulation d’atomes dans des conditions extrêmes) ; elle donne également des outilssupplémentaires en physique théorique, que ce soit pour étudier les effets des corrélations électroniques dansla matière et pour comprendre le comportement des matériaux complexes qui constituent la matière molle.

– Les étudiants reçoivent une formation professionnalisante, grâce au module « Ouverture vers le monde del’entreprise et de la recherche » constituée de conférences données par des physiciens ayant une expérienceprofessionnelle forte dans le domaine de l’entreprise et/ou de l’industrie. Ces conférences devraient permettreaux étudiants 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 conférencesorganisées dans le cadre de la Société Française de Physique et données par des physiciens issus de labora-toires académiques. La professionnalisation des étudiants est également renforcée par le module optionnel «Certification FORCOM2 » qui donne aux étudiants une formation très utile dans le domaine des systèmesd’information, de la communication et de la conduite de projets.

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

4

RUBRIQUE CONTACTS

CONTACTS PARCOURS

RESPONSABLE M2 PHYSIQUE FONDAMENTALE

CALMELS LionelEmail : [email protected]

SECRÉTAIRE PÉDAGOGIQUE

BESOMBES ValerieEmail : [email protected] Téléphone : 0561556827

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

CONTACTS MENTION

RESPONSABLE DE MENTION PHYSIQUE FONDAMENTALE ET APPLICATIONS

BATTESTI RémyEmail : [email protected] Téléphone : 05 62 17 29 77

CONTACTS DÉPARTEMENT: FSI.PHYSIQUE

DIRECTEUR DU DÉPARTEMENT

TOUBLANC DominiqueEmail : Téléphone : 8575

SECRETARIAT DU DÉPARTEMENT

THOMAS Jean-ChristopheEmail : Téléphone : 05.61.55.61.68

Université Paul Sabalier1R2118 route de Narbonne31062 TOULOUSE cedex 9

5

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:mailto:

TABLEAU SYNTHÉTIQUE DES UE DE LA FORMATION

page Code Intitulé UE EC

TS

Ob

ligat

oire

Fac

ult

atif

Cou

rs

Cou

rs-T

D

TD

Sta

ge

Ter

rain

Premier semestreEIPAP3AM PHYSIQUE DES SOLIDES ET DES SURFACES 3 O

10 EIPAP3A1 Physique des solides 2011 EIPAP3A2 Physique des surfaces 20

12 EIPAP3BM MÉCANIQUE QUANTIQUE AVANCÉE 3 O 30

13 EIPAP3CM LASER ET MATIÈRE 3 O 30

14 EIPAP3DM PHYSIQUE DES COMPOSANTS 3 O 30

15 EIPAP3EM PHÉNOMÈNES HORS ÉQUILIBRE 3 O 30

EIPAP3FM PHYSIQUE NUMÉRIQUE ET EXPÉRIMENTALE 9 O16 EIPAP3F1 Eléments finis 1217 EIPAP3F2 Calcul haute performance 918 EIPAP3F3 Méthodes Monte-Carlo 919 EIPAP3F4 Dynamique moléculaire 920 EIPAP3F5 Méthodes DFT 921 EIPAP3F6 Physique expérimentale recherche 1 1622 EIPAP3F7 Physique expérimentale recherche 2 223 EIPAP3F8 Ouverture 1 1024 EIPAP3F9 Ouverture 2 10

Choisir 1 UE parmi les 2 UE suivantes :

EIPAP3GM PHYSIQUE DE LA MATIÈRE CONDENSÉE 6 O25 EIPAP3G1 Nouveaux matériaux fonctionnels 2026 EIPAP3G2 Nanosciences et nanotechnologies 2027 EIPAP3G3 Physique des propriétés mécaniques 20

EIPAP3HM OPTIQUE, PHYSIQUE ATOMIQUE ET PHYSIQUETHÉORIQUE

6 O

28 EIPAP3H1 Théorie du problème à N corps quantiques 2029 EIPAP3H2 Avancées récentes en optique et physique atomique 2030 EIPAP3H3 Matière molle 20

6

page Code Intitulé UE EC

TS

Ob

ligat

oire

Fac

ult

atif

Cou

rs

Cou

rs-T

D

TD

Sta

ge

Ter

rain

31 EIPAP3IM PRÉPARATION CERTIFICATION FORCOM 2 0 F 12 12

Second semestre32 EIPAP4AM STAGE 30 O 4

7

LISTE DES UE

9

UE PHYSIQUE DES SOLIDES ET DES SURFACES 3 ECTS 1er semestreSous UE Physique des solides

EIPAP3A1 Cours-TD : 20h

ENSEIGNANT(E) RESPONSABLE


OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE

Ce module a pour but de décrire des phénomènes et concepts modernes en physique des solides.

DESCRIPTION SYNTHÉTIQUE DES ENSEIGNEMENTS

1. Propriétés électroniques :- effet Hall quantique : niveaux de Landau, calcul de la dégénérescence, rôle des impuretés, états localisés etplateaux- interaction électron-électron et théorie de la réponse linéaire- liquides de Fermi et exemples d’instabilités- différents types d’isolants : de bandes, d’Anderson, de Mott, topologiques2. supraconductivité :- résultats expérimentaux : exemples caractéristiques, effet Meissner, quantification du flux- description de Ginzburg-Landau- paramètre d’ordre et brisure de symétrie, effet Meissner- effet tunnel ordinaire et effet Josephson- instabilité BCS (hamiltonien BCS, approximation de Hartree- Fock, excitations et gap BCS)

PRÉ-REQUIS

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

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

Physique de la matière condensée, M. Héritier, Eco science, Paris 2013.Physique des Solides, N. W. Ashcroft, N. D. Mermin, EDP, Sciences, Paris, 2003.Supraconductivité, P. Mangin, R. Kahn , Collection Science, Grenoble, 2013.

MOTS-CLÉS

Effet Hall quantique, Interaction électron-électron. Supraconductivité, Paramètre d’ordre.

10

mailto:[email protected]

UE PHYSIQUE DES SOLIDES ET DES SURFACES 3 ECTS 1er semestreSous UE Physique des surfaces

EIPAP3A2 Cours-TD : 20h




Les objectifs de ce module sont multiples. Il s’agira tout d’abord de décrire la structure atomique des surfacessolides (métalliques, semiconductrices et isolantes) et des principaux défauts observés au niveau de ces surfaces,tels que la relaxation ou les reconstructions. Dans un deuxième temps, les propriétés électroniques de ces systèmesbidimensionnels (2D) seront étudiées, notamment grâce au modèle du jellium. Les principales techniques d’inves-tigation de la structure électronique seront également abordées et illustrées par des résultats significatifs tirés de lalittérature. Enfin, la dernière partie sera consacrée aux mouvements d’atomes en surface et à la thermodynamiquedes systèmes 2D.


- Structure cristallographique des surfaces, modèle TLK : reconstruction, relaxation, défauts ponctuels.- Structure électronique des surfaces : états de Shockley, liaisons pendantes, détection par photoémission et parchamp proche. Application aux isolants topologiques.- Mouvement d’atomes en surface : physisorption, chimisorption, chimisorption dissociative. Aspects cinétiques,thermodynamiques, manipulation d’atomes en champ proche.- Thermodynamique des surfaces : énergie de surface et construction de Wulff. Formes d’équilibre des cristaux,croissance des films minces.

PRÉ-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. Lüth, SpringerChimie des surfaces et catalyse, G.A. Somorjai, M.P. Delplancke, Edisciences International

MOTS-CLÉS

Réseau de Bravais 2D, reconstruction, relaxation, diffraction 2D, états de Shockley, liaisons pendantes, photoémission,physi/chimisorption, énergie de surface

11


UE MÉCANIQUE QUANTIQUE AVANCÉE 3 ECTS 1er semestre

EIPAP3BM Cours-TD : 30h




L’objectif de ce cours et de faire acquérir aux étudiants les concepts et les outils techniques des développementles plus récents et avancés en mécanique quantique, en insistant sur les aspects physiques fondamentaux. Cesacquis leur permettront d’aborder ensuite les sujets les plus avancés des autres domaines de la physique tels quela physique de la matière condensée ou l’optique quantique.


- Seconde quantification. Exemple d’application- Diffusion- Etats quasi-classiques, chats de Schrödinger, représentation dans l’espace des phases- Opérateur densité, trace partielle, entropie de von Neumann et intrication. Application aux mesures et à ladécohérence- Intégrale de chemin : applications à l’oscillateur harmonique et à l’effet Aharanov-Bohm puis en physiquestatistique

PRÉ-REQUIS

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


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

MOTS-CLÉS

Mécanique quantique, seconde quantification, diffusion, intégrale de chemin, cohérence quantique

12


UE LASER ET MATIÈRE 3 ECTS 1er semestre

EIPAP3CM Cours-TD : 30h




Ce module a pour objectif de donner aux étudiants du M2 des bases solides sur l’interaction lumière/matièreet sur ses conséquences dans toute une gamme de phénomènes nouveaux d’optique linéaire ou non-linéaire. Lecours propose d’abord une vision semiclassique de l’interaction atome-lumière, qui permet notamment de décrirela physique à l’oeuvre dans les lasers ; il investit ensuite l’interaction du point de vue photon-atome dans lerégime linéaire et non linéaire ; enfin, il se concentre sur la nano-optique, basée sur l’interaction entre la lumièreet des objets d’échelle nanométrique : la lumière peut alors exister sur la forme d’états localisés dont l’énergieet l’intensité locale du champ électromagnétique dépendent de la taille, de la forme des nano-objets et de leursinteractions.


- Optique non-linéaire : Effets au deuxième ordre (génération de deuxième harmonique, effet électro-optique,mélange à trois ondes, accord de phase) et au troisième ordre (effet Kerr, auto-modulation de phase, soliton,mélange à quatre ondes)- Le corps noir et les coefficients d’Einstein- Introduction aux processus basiques de la physique atomique et moléculaire- Le modèle du maser - extension au laser- Propagation de la lumière dans un milieu résonnant- Interaction cohérente dans un système à plusieurs niveaux- Propriétés électroniques et optiques des métaux nobles massifs (Structure de bandes, fonction diélectrique,transitions intra- et inter-bandes) ; modes propres (polaritons et plasmons de volume)- Nanoparticules et nanostructures métalliques : Plasmons propagatifs ; modes de surface plasmon-polariton ;propagation à une interface ; effet du milieu environnent ; Excitation électronique et photonique d’un mode 2D ;Plasmons localisés ; effets de taille, et du confinement diélectrique ; Résonance de plasmon de surface, exaltationdu champ local. ; Analyses expérimentales globales (diffusion, absorption) et locales (champ proche, cartographie)- Applications de la nano-optique

PRÉ-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en M1 (électromagnétisme, 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. Guéry-Odelin , World Scientific

MOTS-CLÉS

Optique non-linéaire, interaction lumière/atome, LASER, photons, nanoparticules métalliques, plasmonique, nano-optique, résonances optiques

13


UE PHYSIQUE DES COMPOSANTS 3 ECTS 1er semestre

EIPAP3DM Cours-TD : 30h




A partir des développements récents en physique de la matière condensée, notamment ceux liés à la miniaturisationdes composants, à la réduction de dimensionnalité et à la mâıtrise de la polarisation de spin, ce module présentel’état de l’art des composants qui constituent les briques de base des dispositifs électroniques actuels et futurs. Lemodule décrit les différentes structures mettant en jeu le caractère quantique des porteurs de charge et de spin,la physique du transport de charge à l’échelle nanoscopique où les effets d’interférences quantiques peuvent êtreprépondérants, les propriétés optiques des structures quantiques à base de semiconducteurs. Il décrit enfin lespropriétés de magnétotransport des multicouches magnétiques présents dans les dispositifs pour la spintronique.


1. Physique des composants pour la microélectronique et l’optoélectronique :- Hétérostructures. Nano-structures semi-conductrices : puits, fils et bôıtes quantiques.- Gaz d’électrons bidimensionnels : propriétés fondamentales et applications. Propriétés physiques des transistors(bipolaires à hétérojonctions, à effet de champ, MOS)- Propriétés optiques des semi-conducteurs. Applications aux composants pour l’optoélectronique : diodes électroluminescentes,lasers solides, lasers à cascade quantique, photo détecteurs, cellules photovoltäıques.2. Physique des composants pour la spintronique :- Propriétés magnétiques des couches minces : couplage, anisotropie magnétique- Vannes de spin : magnétorésistance géante- Jonctions tunnel magnétiques : magnétorésistance tunnel, interprétation quantique en termes d’états électroniques.- Contrôle et manipulation de la configuration magnétique des composants pour la spintronique.

PRÉ-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en L3 et M1 (mécanique quantique, physiquede la matière condensée, physique statistique).


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

MOTS-CLÉS

Dispositifs à base de semiconducteurs, gaz d’électrons2D,optoélectronique, couches magnétiques, vanne de spin,jonction tunnel magnétique, spintronique

14


UE PHÉNOMÈNES HORS ÉQUILIBRE 3 ECTS 1er semestre

EIPAP3EM Cours-TD : 30h



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

MANGHI ManoelEmail : [email protected] Téléphone : 61 77


L’objectif est l’acquisition des concepts permettant de décrire les phénomènes hors équilibre.Alors que les différentes connaissances acquises en thermodynamique auparavant concernaient essentiellement lesétats d’équilibre, ce module se consacrera à l’évolution de système hors d’équilibre.Une conclusion essentielle de ce module consistera à faire le lien entre la réponse d’un système à une sollicitationextérieure et les fluctuations qu’il peut connâıtre autour de sa position d’équilibre.Ces théorèmes généraux trouvent une large place dans la physique moderne et concernent de nombreuses branchesde la physique : les situations étudiées seront prises parmi ces branches parmi lesquelles la physique du vivant etla physique de la matière condensée.


- Différentes approches de la diffusion- Modèle de Langevin- Equations de Fokker-Planck- Production d’entropie- Fluctuations d’équilibre- Théorie de la réponse linéaire et relations d’Onsager- Théorème fluctuations/dissipation : Formules de Kubo- Friction hydrodynamique- Dynamique des fluides complexes- Dynamique des transitions de phase et des interfaces

PRÉ-REQUIS

Les pré-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-CLÉS

Réponse linéaire, fonctions de corrélations, fluctuation, dissipation

15

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]

UE PHYSIQUE NUMÉRIQUE ETEXPÉRIMENTALE

9 ECTS 1er semestre

Sous UE Eléments finis

EIPAP3F1 Cours-TD : 12h




Ce module fait partie d’une série de modules dont le but est de donner aux étudiants du M2-Physique Fondamen-tale un aperçu complet et détaillé des principales méthodes numériques susceptibles d’être mises en œuvre pourétudier la matière et ses propriétés physiques à différentes échelles complémentaires (micro-, méso-, macrosco-pique). Plus précisément, ce module a pour but de donner les fondements théoriques de la méthode des élémentsfinis (MEF), utilisée tant en recherche pour étudier le couplage de plusieurs champs de la physique (élasticité,mécanique des fluides, épitaxie d’un cristal sur un substrat, électricité, thermique) que dans l’industrie (calculsde structures en aéronautique : Airbus ...). Le but de la MEF est de calculer les valeurs locales des différentesgrandeurs physiques.


Après une introduction théorique sur la MEF, chaque étudiant résoudra une série d’applications sur ordinateurindividuel, grâce à un logiciel commercial (COMSOL) :- Introduction- Principes de la méthode (équations aux dérivées partielles du 2ème ordre, maillage, interpolation, convergence...)- Applications simples : élasticité, épitaxie ...- Applications multi-physiques : échauffement local par effet Joule

PRÉ-REQUIS

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

MOTS-CLÉS

Modélisation, Multiphysique, éléments finis.

16



9 ECTS 1er semestre

Sous UE Calcul haute performance





Ce module fait partie d’une série de modules dont le but est de donner aux étudiants du M2-Physique Fonda-mentale un aperçu complet et détaillé des principales méthodes numériques susceptibles d’être mises en œuvrepour étudier la matière et ses propriétés physiques à différentes échelles complémentaires (micro-, méso-, ma-croscopique). Plus précisément, ce module a pour but d’introduire le calcul haute performance (calcul parallèle,Supercalculateurs), outil indispensable pour réduire les temps de calcul et étudier des systèmes complexes, detaille réaliste. L’efficacité de l’usage des systèmes de calcul de très grande puissance reste un enjeu primordialqui nécessite la compréhension des techniques de parallélisation, en interaction avec les problèmes physiques etnumériques sous-jacents.


- Généralités (simulation numérique : troisième pilier de la science, exemples de simulations grandes échelles,Supercalculateurs et TOP500, tendances actuelles)- Panorama des systèmes de calcul (Machine à mémoire Partagée, Machine à mémoire distribuée, ...)- Architectures Processeurs- Optimisation Tunning de code- Librairies scientifiques- Programmation Parallèle- Application sur un cas d’école

PRÉ-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-CLÉS

Calcul parallèle, architecture processeurs, multi-core, machine à mémoire distribuée/partagée, librairie d’échangede message, parallélisation, vectorisation

17



9 ECTS 1er semestre

Sous UE Méthodes Monte-Carlo





Ce module fait partie d’une série de modules dont le but est de donner aux étudiants du M2-Physique Fondamen-tale un aperçu complet et détaillé des principales méthodes numériques susceptibles d’être mises en œuvre pourétudier la matière et ses propriétés physiques à différentes échelles complémentaires (micro-, méso-, macrosco-pique). Plus précisément, ce module a pour but d’initier les étudiants à la modélisation de processus stochastiquesde systèmes à grand nombre de degrés de liberté à l’aide de méthodes Monte Carlo. On s’intéressera à la résolutionnumérique de problème incontournables de physique statistique à l’équilibre et hors de l’équilibre thermodyna-mique, principalement de physique du solide (modèles de spins sur réseau, transition liquide-gaz, cristallisation...).


- Introduction : calcul intégral- Fonction d’importance- Echantillonnages aléatoire/ d’importance- Equation Mâıtresse/ Châıne Markov/Monte Carlo cinétique- Critère de balance- Exemple d’algorithme local : l’algorithme de Métropolis dans différents ensembles de Gibbs- Autres exemples d’algorithmes locaux- Théorème central limite et incertitudes numériques- Ralentissement et super-ralentissement critique-problème de convergence- Comparaison avec la dynamique moléculaire- Génération d’aléatoires- Projet : Ecriture d’un code en FORTRAN / Monte Carlo

PRÉ-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-CLÉS

Estimateur d’espérances mathématiques, dynamique markovienne, critère de balance, dynamique de réseau/despin, dynamique de Metropolis

18



9 ECTS 1er semestre

Sous UE Dynamique moléculaire





Ce module fait partie d’une série de modules dont le but est de donner aux étudiants du M2-Physique Fonda-mentale un aperçu complet et détaillé des principales méthodes numériques susceptibles d’être mises en œuvrepour étudier la matière et ses propriétés physiques à différentes échelles complémentaires (micro-, méso-, macro).La dynamique moléculaire permet d’étudier la dynamique (cinétique) de systèmes à grand nombre de degrés deliberté en interaction (vibrations de molécules, d’un cristal moléculaire, adsorption de particules sur une surface,mouvement des corps célestes...) par des méthodes d’intégration du principe fondamental de la dynamique. Onconsidérera dans ce cours le cas des systèmes isolé et partiellement ouvert.


- L’algorithme de dynamique moléculaire- Modèle pour les particules, modèle pour l’environnement- Calcul des quantités observables- Résolution Newton, Lagrange, Hamilton- Les différents ensembles (NVE, NVT, ...)- Fonction d’autocorrélation et applications- Comparaison avec les méthodes Monte Carlo

PRÉ-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-CLÉS

Algorithme de Verlet, leap-frog, formalisme de Nosé-Hoover, fonction d’autocorrélation des vitesses, densitéd’états vibrationnelle simulée

19



9 ECTS 1er semestre

Sous UE Méthodes DFT





Ce module fait partie d’une série de modules dont le but est de donner aux étudiants un aperçu complet et détaillédes méthodes numériques permettant d’étudier la matière et ses propriétés physiques à différentes échelles (dunano- au macroscopique). L’objectif du module est de fournir une introduction à la théorie de la fonctionnelle dela densité (DFT), outil universellement utilisé pour la description des systèmes multiélectroniques. La DFT estutilisée pour décrire les propriétés structurales et dynamiques des molécules comme des solides. Elle constitue unoutil de base pour la description du problème à N corps, notamment électronique. Elle fournit également la base denombreux codes de calculs, freewares notamment, utilisés aussi bien par les théoriciens que les expérimentateurs.


- L’exemple du gaz de Fermi- Notions de base de la Théorie de la fonctionnelle de la densité (Théorème d’Hohenberg et Kohn, méthode deKohn et Sham)- Approximation de la densité locale (LDA), échange et corrélation d’un gaz d’électrons libres- Quelques applications aux systèmes moléculaires et à la matière condensée- Exemples d’applications numériques

PRÉ-REQUIS

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


Conférence Nobel de W. Kohn,http://www.nobelprize.org/nobel_{}prizes/chemistry/laureates/1998/kohn-lecture.pdf

MOTS-CLÉS

Théorie de la fonctionnelle de la densité, approximation de la densité locale, problème à N corps

20

mailto:[email protected]://www.nobelprize.org/nobel_{}prizes/chemistry/laureates/1998/kohn-lecture.pdf


9 ECTS 1er semestre

Sous UE Physique expérimentale recherche 1

EIPAP3F6 Terrain : 16 demi-journées




Ce module fait partie d’une série de 2 modules ayant pour but de faire découvrir aux étudiants du M2 PhysiqueFondamentale les techniques expérimentales de pointe qui sont actuellement mises en œuvre dans les laboratoiresde recherche académiques et pour certaines d’entre elles dans l’industrie. Le module consiste en une série detravaux pratiques de pointe, qui se déroulent directement dans les laboratoires de recherche de Toulouse etutilisent les équipements hautement performants de ces laboratoires. Les étudiants suivent tout d’abord une sériede cours destinés à leur présenter les expériences sur lesquelles ils vont ensuite travailler pendant plusieurs demi-journées en petits groupes, encadrés par des enseignant-chercheurs ou des chercheurs spécialistes des techniquesmises en œuvre.


Les techniques expérimentales de pointe qui seront rapidement décrites lors de cours introductifs (1/2 journéepar technique) puis mis en oeuvre dans les laboratoires de recherche toulousains sont les suivantes :- Microscopie à effet Tunnel, microscopie à force atomique- Spectroscopies optiques avancées : diffusion Raman, diffusion élastique- Microscopie électronique en transmission : observer les atomes et leur organisation (imagerie) ; cartographier leschamps (électrique, magnétique, de déformation) à l’échelle du nanomètre ; effectuer la spectroscopie électroniquedu nanomonde ; étudier in-situ le lien entre dynamique des dislocations et propriétés mécaniques- Transport en champ magnétique intense- effet hall quantique dans le graphène- Test des inégalités de Bell

PRÉ-REQUIS

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


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

MOTS-CLÉS

Techniques expérimentales

21



9 ECTS 1er semestre

Sous UE Physique expérimentale recherche 2

EIPAP3F7 Terrain : 2 demi-journées




Ce module fait partie d’une série de 2 modules ayant pour but de faire découvrir aux étudiants du M2 PhysiqueFondamentale les techniques expérimentales de pointe qui sont actuellement mises en œuvre dans les laboratoiresde recherche académiques et pour certaines d’entre elles dans l’industrie. Le module consiste en une série detravaux pratiques de pointe, qui se déroulent directement dans les laboratoires de recherche de Toulouse etutilisent les équipements hautement performants de ces laboratoires. Les étudiants suivent tout d’abord une sériede cours destinés à leur présenter les expériences sur lesquelles ils vont ensuite travailler pendant plusieurs demi-journées en petits groupes, encadrés par des enseignant-chercheurs ou des chercheurs spécialistes des techniquesmises en œuvre.


Les techniques expérimentales de pointe qui seront rapidement décrites lors de cours introductifs (1/2 journéepar technique) puis mis en oeuvre en laboratoire de recherche est la spectroscopie térahertz.

PRÉ-REQUIS

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

MOTS-CLÉS

Techniques expérimentales

22



9 ECTS 1er semestre

Sous UE Ouverture 1





Ce module fait partie d’une série de deux modules destinés à donner aux étudiants du Master de PhysiqueFondamentale une double ouverture, d’une part vers les thèmes de recherche actuellement développés dans leslaboratoires de recherche académiques, d’autre part vers le monde de l’entreprise afin d’enrichir leur perceptiondu rôle que peut avoir un physicien en entreprise et en particulier dans les secteurs industriels de pointe. Cemodule a donc pour but de renforcer l’employabilité des étudiants du Master, en leur permettant d’acquérir desinformations et des contacts supplémentaires sur les domaines dans lesquels ils sont susceptibles de travailler unefois leur diplôme acquis.


Les étudiants doivent suivre 2 séries de conférences dans ce module :- Les conférence de Physique fondamentale données par des chercheurs renommés (conférences organisées àToulouse par la Société Français de Physique).- Une série de conférences données par des industriels ou par des physiciens exerçant leurs compétences enentreprise ou dans des industries de pointe.

MOTS-CLÉS

Rôle du physicien dans l’industrie, rôle du physicien dans l’entreprise, rôle du physicien dans les laboratoiresacadémiques

23



9 ECTS 1er semestre

Sous UE Ouverture 2





Ce module fait partie d’une série de deux modules destinés à donner aux étudiants du Master de PhysiqueFondamentale une double ouverture, d’une part vers les thèmes de recherche actuellement développés dans leslaboratoires de recherche académiques, d’autre part vers le monde de l’entreprise afin d’enrichir leur perceptiondu rôle que peut avoir un physicien en entreprise et en particulier dans les secteurs industriels de pointe. Cemodule a donc pour but de renforcer l’employabilité des étudiants du Master, en leur permettant d’acquérir desinformations et des contacts supplémentaires sur les domaines dans lesquels ils sont susceptibles de travailler unefois leur diplôme acquis.


Les étudiants doivent suivre une séries de conférences données par des industriels ou par des physiciens exerçantleurs compétences en entreprise ou dans des industries de pointe.

MOTS-CLÉS

Rôle du physicien dans l’industrie, rôle du physicien dans l’entreprise

24


UE PHYSIQUE DE LA MATIÈRE CONDENSÉE 6 ECTS 1er semestreSous UE Nouveaux matériaux fonctionnels

EIPAP3G1 Cours-TD : 20h




Les matériaux fonctionnels sont des cristaux dont les propriétés originales (ferroélectriques, ferromagnétiques,piézoélectriques,...) peuvent être mises à profit dans des dispositifs modernes pour l’électronique, les mémoires,les capteurs. Ces propriétés peuvent être ajustées en jouant sur la structure atomique ou l’épaisseur des couches.Ces matériaux peuvent également être associés par une interface dont les propriétés peuvent être radicalementdifférentes de celles des matériaux qui la constituent. Le module permettra de décrire plusieurs catégories denouveaux matériaux fonctionnels ainsi que l’origine microscopique de leurs propriétés originales. Ces nouveauxmatériaux fonctionnels devraient permettre de concevoir les dispositifs électroniques ou photovoltäıques du futur.


- Oxides multiferröıques intrinsèques et extrinsèques, couplage magnétoélectrique- Propriétés physiques des oxydes de structure pérovskite et des interfaces entre deux pérovskites, oxytronique- Propriétés physiques des cristaux bidimensionnels isolants, semiconducteurs et conducteurs : graphène, silicène,BN hexagonal, dichalcogénures de métaux de transition (MoS2, WS2, ...). Associations de ces cristaux bidimen-sionnels dans des structures de type Van der Waals. Applications dans des dispositifs- Propriétés physiques des matériaux pour applications photovoltäıques- Propriétés physiques des matériaux pour mémoires à changement de phase- Propriétés physiques des matériaux thermoélectriques

PRÉ-REQUIS

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

MOTS-CLÉS

Matériaux fonctionnels, cristaux ferroélectriques, ferromagnétiques, multiferröıques, thermoélectriques, photo-voltäıques, oxytronique, graphène, MoS2

25


UE PHYSIQUE DE LA MATIÈRE CONDENSÉE 6 ECTS 1er semestreSous UE Nanosciences et nanotechnologies





Les nanosciences s’intéressent aux phénomènes nouveaux qui apparaissent au niveau des nano-objets (effets detaille, effets quantiques, etc.) ainsi qu’aux interactions entre ces objets nanométriques. Les nanotechnologies, outilsde conception, de caractérisation et de production de structures et systèmes nanométriques, ont actuellementde larges champs d’application dans le domaine des matériaux, en biotechnologie, en photonique ou dans lestechnologies de l’information. Nous parcourrons les différents aspects de ce nano-monde : concepts mis en œuvre,méthodes d’élaboration, méthodes d’étude, utilisation dans la vie courante et future. A travers plusieurs exemplesscientifiques et applicatifs, le module donnera une vue générale sur cette science et révolution industrielle du21ème siècle.


- Définition des nanosciences et nanotechnologies. Impact sur la société.- Croissance/élaboration de nano-objets par voie physique et voie chimique- Notion de croissance épitaxiale, formation des interfaces, contraintes- Nanofabrication : approche bottom-up et top-down- Méthodes de caractérisations spécifiques aux nanomatériaux : microscopie électronique, microscope champproche, diffraction X, magnétométrie,...- Propriétés et applications des nanomatériaux et nanosystèmes : dispositifs pour la spintronique, la microélectronique,matériaux base carbone, nanoparticules.- Exemples de recherches actuellement menées.

PRÉ-REQUIS

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

MOTS-CLÉS

Nanosciences, nanomatériaux, propriétés des nano-objets, méthodes d’analyse pour les nano-objets, élaboration/croissance,dispositifs à base de nano-objets

26


UE PHYSIQUE DE LA MATIÈRE CONDENSÉE 6 ECTS 1er semestreSous UE Physique des propriétés mécaniques





L’approche proposée vise à assurer le lien entre la physique des mécanismes de déformation de la matière cris-talline et de la matière désordonnée, aux échelles nano, micro et mésoscopique, et les propriétés mécaniquesmacroscopiques.Les thèmes traités au cours de cet enseignement, que ce soit au niveau des domaines d’application ou des outilsmis en oeuvre pour étudier les phénomènes physiques associés aux propriétés mécaniques, correspondent auxaxes thématiques prioritaires soutenus par l’Université : atomes, molécules et nano-objets, matériaux, procédéset structures pour l’aéronautique et le spatial, instruments et instrumentations extrêmes.


1. Physique des propriétés mécaniques des solides cristallins- Approfondissement en physique des dislocations : origine microscopique de la déformation, théorie élastique desdislocations, aspects dynamiques et collectifs des dislocations.- Relation microstructure/propriétés mécaniques : essais macroscopique, relation contrainte-déformation, approchemulti-échelle.- Applications aux nano-objet et à l’aéronautique : fondements théoriques, approche expérimentale et applications.2. Propriétés mécaniques de la matière désordonnée- Matériaux de structure base polymère- Essais mécaniques destructifs / non destructifs- Propriétés mécaniques et modélisation analogique dans le domaine temps / fréquence- Influence de la température / Théories phénoménologiques de la mobilité moléculaire

PRÉ-REQUIS

Enseignement de Physique du solide du M1 (cristallographie, diffraction, réseau réciproque, élasticité).


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-CLÉS

Propriétés mécaniques, élasticité, plasticité, matériaux de structure, polymère, solides cristallins, approche multi-échelle

27


UE OPTIQUE, PHYSIQUE ATOMIQUE ET PHY-SIQUE THÉORIQUE

6 ECTS 1er semestre

Sous UE Théorie du problème à N corps quantiques

EIPAP3H1 TD : 20h




Cet enseignement vise à présenter les bases de la théorie du problème à N-corps quantiques. Les applicationschoisies concernent des propriétés macroscopiques dont l’origine microscopique vient du comportement quantiquede la matière. Un des objectifs principaux sera de rationaliser l’utilisation de modèles couramment employésen physique pour décrire ces propriétés électroniques. L’étudiant sera d’abord familiarisé avec des méthodesmonoréférentielles simples, puis il apprendra à manipuler les interactions du hamiltonien électronique exact. Lacorrélation électronique et certaines de ses implications en physique seront ensuite présentées. Enfin, la théoriedu groupe de renormalisation dans l’espace réel permettra de faire un lien entre les échelles microscopique etmacroscopique.


- Rappels de théorie des groupes. Rappels d’atomistiques et descriptions orbitalaires : de l’atome d’hydrogène àla molécule, de la molécule aux systèmes étendus dominés par la délocalisation. Modèle de Hückel. Propriétés deconduction dans les nanotubes.- Le hamiltonien électronique exact et ses interactions. Méthode Hartree Fock. Les limites des descriptionsmonoréférentielles.- Introduction à la corrélation électronique. Méthodes multiréférentielles. Théories des variations et des pertur-bations dans le contexte du problème à N-corps quantiques.- Modèles utiles en physique : de la délocalisation à la corrélation. Hamiltoniens de Heisenberg et propriétésmagnétiques. Hamiltoniens de Hubbard et diagramme de Mott, une autre vision de la conduction.- Du microscopique au macroscopique : la théorie du groupe de renormalisation dans l’espace réel. Théorie deshamiltoniens effectifs. Applications aux transitions de phase dans les châınes de spins.

PRÉ-REQUIS

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


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

MOTS-CLÉS

Problème à N-corps quantiques, Corrélations électroniques, Théorie des hamiltoniens effectifs, Propriétés électroniquesremarquables

28



6 ECTS 1er semestre

Sous UE Avancées récentes en optique et physique atomique

EIPAP3H2 Cours-TD : 20h




Une première partie traitera des avancées récentes en optique quantique en abordant des questions fondamentalesliées à l’intrication comme la non-localité et des développements plus technique en cryptographie et en calculquantique. Une seconde partie présentera les développements récents liés à la manipulation d’atomes par laserset les atomes froids. Des applications en physique fondamentale seront étudiées comme les tests de la relativitégénérale et de l’électrodynamique quantique réalisés avec des horloges atomiques ou des interféromètres à ondede matière. Les expériences de simulation quantique à l’aide de condensats de Bose Einstein seront égalementprésentées.


- Notion d’optique quantique, photon, états cohérents- Intrications, le théorème de Bell et ses tests optiques- États comprimés définition et propriétés, génération d’états comprimés en optique, applications en interférométrie(exemple des détecteurs d’ondes gravitationnelles)- Introduction à l’information quantique : cryptographie quantique, calcul quantique, téléportation quantique.- Manipulation des cohérences atomiques, franges de Ramsey.- Manipulation d’atomes par laser.- Refroidissement laser, mélasse optique et piège à atomes.- Gaz quantique, Condensat de Bose-Einstein et lasers à atomes.- Interférométrie atomique : horloges optique, test de physique fondamentale.

PRÉ-REQUIS

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

MOTS-CLÉS

Interférométrie, optique quantique, information quantique, intrication, atomes froids, condensats de Bose Einstein,horloge atomique, interféromètres atomiques

29



6 ECTS 1er semestre

Sous UE Matière molle

EIPAP3H3 Cours-TD : 20h




Par «matière molle », on entend un matériau complexe, condensé ou fluide, ayant une réponse forte sous l’actionde contraintes extérieures. Ces milieux composites et dispersés sont présents dans la vie quotidienne (agro-alimentaire, cosmétiques, argiles), dans le monde industriel (émissions gazeuses, plastiques, verres, peintures,ciments, pétroles,polymères) et dans les objets de technologie de pointe (affichage LCD). Ce module introduitla physique de la matière molle en présentant les concepts, c’est-à-dire les mécanismes physiques à l’échellemicroscopique (interaction, structure, dynamique) et les milieux complexes associés, solutions multi-phasiques,suspensions collöıdales, électrolytes, polymères en solution, matériaux polymères viscoélastiques, polymères semi-cristallins.


1. Forces d’interaction pertinentes dans la matière molle - Interfaces- Agitation thermique et interactions de volume exclu : pression osmotique, développement du Viriel- Interactions d’origine électrostatique : molécules polaires, molécules polarisables (force de London), forcesélectrostatiques, théorie de Debye-Hückel.- Interactions entre surfaces : forces de van der Waals (matériaux diélectriques), surfaces chargées (Gouy-Chapman), théorie DLVO.- Tension superficielle : loi de Laplace, longueur capillaire, fluctuations thermiques, loi d’Young, surfactants.- Théorie microscopique de la capillarité : coexistence de phase, méthode du gradient carré, largeur d’interface.2. Introduction à la physique des polymères- Organisation structurale multi-échelle des polymères : du supra-moléculaire au super-moléculaire, polymèregaussien, polymère en solution, fondu de polymères, gels- Métastabilité des phases amorphes : paramètres d’ordre et vieillissement physique, théorie cinétique de latransition vitreuse- Initiation à la rhéo-physique : modélisations dynamiques de l’état fondu à l’état solide, visco-élasticité.

PRÉ-REQUIS

Les enseignements se font sur la base des connaissances acquises en L3 et M1 et notamment en physiquestatistique, électrostatique, 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-CLÉS

Collöıde, interface, capillarité, tensio-actif, polymère, transition vitreuse

30


UE PRÉPARATION CERTIFICATION FORCOM 2 0 ECTS 1er semestre

EIPAP3IM Cours : 12h , TD : 12h


La certification « Fonctions d’Organisation et de communication » (ForCOM) s’adresse aux étudiants appelés àdevenir cadre intermédiaire ou supérieur, exerçant des fonctions d’organisation et de communication. Il attested’un usage pertinent du système d’information et des moyens numériques de communication et de conduite deprojets.


Dans le cadre de la certification, en plus des enseignements thématiques, il sera proposé des travaux sur des projetsavec un groupe projet. Chaque projet a pour finalité d’élaborer et mettre en œuvre une stratégie de communicationnumérique ; de concevoir et piloter un projet dans un contexte de dématérialisation des informations en respectantdes règles de sécurité ; de mener une veille sur les outils et médias de communication numérique ; d’initier à ce quel’on attend en termes de culture et de compétences numériques de la part d’un cadre en fonction ; de considérerles dimensions déontologiques et juridiques.Les compétences développées sont : respecter les droits et obligations liés au numérique ; conduire des projetscollaboratifs impliquant des échanges d’informations dématérialisées ; mâıtriser la sécurité de l’information et dessystèmes d’information ; avoir la capacité de faire un usage raisonné et efficace des technologies numériques ;créer et produire des savoirs au regard des exigences sociales, éthiques et légales ; mâıtriser son identité et sasocialisation numériques

PRÉ-REQUIS

Etudiants de niveau MASTER souhaitant élargir leurs compétences métier.


L’éthique expliquée à tout le monde Broché - Roger-Pol Droit, 2009.Qu’est-ce que l’identité numérique ? Enjeux, outils, méthodologies, Olivier Ertzscheid, Encyclopédie numérique,2013.

MOTS-CLÉS

Communication, numérique,éthique, droit, travail collaboratif

31

UE STAGE 30 ECTS 2nd semestre

EIPAP4AM Stage : 4 mois minimum




Le stage a pour but de mettre en oeuvre les connaissances théoriques, expérimentales ou numériques acquisespendant dans les modules de formation du Master 2.


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

32


GLOSSAIRE

TERMES GÉNÉRAUX

DÉPARTEMENT

Les départements d’enseignement sont des structures d’animation pédagogique internes aux composantes (oufacultés) qui regroupent les enseignants intervenant dans une ou plusieurs mentions

UE : UNITÉ D’ENSEIGNEMENT

Unité d’Enseignement. Un semestre est découpé en unités d’enseignement qui peuvent être obligatoire, optionnelle(choix à faire) ou facultative (UE en plus). Une UE représente un ensemble cohérent d’enseignements auquel estassocié des ECTS.

ECTS : EUROPEAN CREDITS TRANSFER SYSTEM

Les ECTS sont destinés à constituer l’unité de mesure commune des formations universitaires de Licence et deMaster dans l’espace européen depuis sa création en 1989. Chaque UE obtenue est ainsi affectée d’un certainnombre d’ECTS (en général 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 système des ECTS vise à faciliter lamobilité et la reconnaissance des diplômes en Europe.

TERMES ASSOCIÉS AUX DIPLOMES

Les diplômes sont déclinés en domaines, mentions et parcours.

DOMAINE

Le domaine correspond à un ensemble de formations relevant d’un champ disciplinaire ou professionnel commun.La plupart de nos formations relèvent du domaine Sciences, Technologies, Santé.

MENTION

La mention correspond à un champ disciplinaire. Elle comprend, en général, plusieurs parcours.

PARCOURS

Le parcours constitue une spécialisation particulière d’un champ disciplinaire choisie par l’étudiant au cours deson cursus.

TERMES ASSOCIÉS AUX ENSEIGNEMENTS

CM : COURS MAGISTRAL(AUX)

Cours dispensé en général devant un grand nombre d’étudiants (par exemple, une promotion entière), dans degrandes salles ou des amphis. Au-delà de l’importance du nombre d’étudiants, ce qui caractérise le cours magistral,est qu’il est le fait d’un enseignant qui en définit lui-même les structures et les modalités. Même si ses contenusfont l’objet de concertations entre l’enseignant, l’équipe pédagogique, chaque cours magistral porte la marque del’enseignant qui le dispense.

33

TD : TRAVAUX DIRIGÉS

Ce sont des séances de travail en groupes restreints (de 25 à 40 étudiants selon les composantes), animés pardes enseignants. Ils illustrent les cours magistraux et permettent d’approfondir les éléments apportés par cesderniers.

TP : TRAVAUX PRATIQUES

Méthode d’enseignement permettant de mettre en pratique les connaissances théoriques acquises durant les CMet les TD. Généralement, cette mise en pratique se réalise au travers d’expérimentations. En règle générale,les groupes de TP sont constitué des 16 à 20 étudiants. Certains travaux pratiques peuvent être partiellementencadrés voire pas du tout. A contrario, certains TP, du fait de leur dangerosité, sont très encadrés (jusqu’à 1enseignant pour quatre étudiants).

PROJET OU BUREAU D’ÉTUDE

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

TERRAIN

Le terrain est une mise en pratique encadrée des connaissances acquises en dehors de l’université.

STAGE

Le stage est une mise en pratique encadrée des connaissances acquises dans une entreprise ou un laboratoire derecherche. Il fait l’objet d’une législation très précise impliquant, en particulier, la nécessité d’une convention pourchaque stagiaire entre la structure d’accueil et l’université.

34

M2 physique fondamentalePRÉSENTATIONPRÉSENTATION DE LA MENTION ET DU PARCOURSPRÉSENTATION DE L'ANNÉE DE M2 physique fondamentale

RUBRIQUE CONTACTSCONTACTS PARCOURSCONTACTS MENTIONCONTACTS DÉPARTEMENT: FSI.Physique

Tableau Synthétique des UE de la formationLISTE DES UE GLOSSAIRETERMES GÉNÉRAUXTERMES ASSOCIÉS AUX DIPLOMESTERMES ASSOCIÉS AUX ENSEIGNEMENTS

Documents

SYLLABUS MASTER Mention Physique Fondamentale et ...ekladata.com/GNm-M8ATHASp3addVY-X6wZ93Pc/SYL-M2-PFA-PF.pdfCours-TD TD Stage errain T semestre CES 3 O 10 solides 20 11 surfaces