Modeliser et simuler numériquement les propriétés structurales et électroniques des matériaux solides.
Comprendre et utiliser les méthodes de calculs qui permettent simuler les propriétés structurales et électroniques des matériaux solides (cristaux, surface et nanoparticules)
Les bases des méthodes numériques actuelles pour le calcul des propriétés électroniques et structurales des matériaux solides et des nanomatériaux seront présentées : Méthodes semi-empiriques et méthode de la fonctionnelle de la densité. L'étudiant s'initiera à l'utilisation de codes de calculs sur un cluster de calcul dédicassé au calcul intensif.
DFT, pourquoi faire ?
Le problème à N-corps
Le principe variationnel (un électron et deux électrons)
Fonctionnelles de l’énergie
Les théories basées sur les fonctions d’ondes (Hartree-Fock et échange)
Les théorèmes fondamentaux
La fonctionnelle de Thomas – Fermi
L’ansatz de Kohn-Sham
L’approximation LDA (Local Density Approximation)
La problème de la bande interdite
Les bases
Les fonctionnelles avancées
En pratique
L'apprentissage des bases théoriques se fera par du travail personnel sur base de cours excathedra et de vidéo et de lectures suivi d'un échange entre le professeur et le groupe d'étudiants. Ensuite, une large part sera consacrée à l'utilisation des méthodes numériques sont forme de tutorial et d'un travail spécifique à chaque étudiant (dans la mesure du possible en lien avec le mémoire ou les interets de l'étudiant).
Rapport écrit présentant les résultats des simulations réalisées par l'étudiant lors de la période d'apprendissage et échange (question-réponse) oral
Computational Nanoscience. Applications for molecules, custers and solids K. Varga, J.A. Driscoll. Cambridge University Press 2011
Computational Physics. R.H. Landau, M.J. Paez, C.C Bordeianu. Wiley 2011
Electronic structure. Basic theory and practical applications. R.M. Martin. Cambridge University Press 2008
| Formation | Programme d’études | Bloc | Crédits | Obligatoire |
|---|---|---|---|---|
| Master 120 en sciences physiques | Finalité spécialisée en physique du vivant | 1 | 3 | Non |
| Master 120 en sciences physiques | Finalité approfondie | 1 | 3 | Non |
| Master de spécialisation en nanotechnologie | Standard | 1 | 3 | Non |
| Master 120 en sciences physiques | Finalité didactique | 1 | 3 | Non |
| Master 60 en sciences physiques | Standard | 1 | 3 | Non |
| Master 120 en sciences physiques | Finalité spécialisée en physique et data | 1 | 3 | Non |
| Master 120 en sciences physiques | Finalité spécialisée en physique du vivant | 2 | 3 | Non |
| Master 120 en sciences physiques | Finalité approfondie | 2 | 3 | Non |
| Master 120 en sciences physiques | Finalité didactique | 2 | 3 | Non |
| Master 120 en sciences physiques | Finalité spécialisée en physique et data | 2 | 3 | Non |