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Physique Statistique et Modélisation

publié le , mis à jour le

L’équipe utilise les outils de la physique statistique et la simulation numérique à différentes échelles pour étudier des questions allant de la modélisation à l’échelle moléculaire aux propriétés mécaniques et thermiques de matériaux désordonnés mous, en passant par différents aspects de la physique statistique des systèmes hors équilibre et des phénomènes collectifs. Ces études reposent souvent sur des simulations numériques (utilisant généralement des techniques de dynamique moléculaire ou Monte-Carlo) de modèles assez détaillés et spécifiques, ou utilisant différents niveaux de coarse-graining. La description statistique des systèmes hors équilibre est également étudiée à la fois en étudiant des classes spécifiques de modèles simplifiés ou des outils méthodologiques pouvant être utiles pour décrire de nombreux types de systèmes.

Les recherches dans l’équipe PSM s’articulent autour des trois axes principaux suivants :

1) Propriétés mécaniques et thermiques des matériaux mous désordonnés (J.-L. Barrat, R. Mari, K. Martens)

- Plasticité des matériaux amorphes mous (mousses, gels, monocouches cellulaires ...), couplant approches microscopiques, mésoscopiques et macroscopiques
- Propriétés thermiques et thermomécaniques dans des matériaux élastiques hétérogènes
- Rhéologie des suspensions denses, liant les interactions microscopiques au comportement macroscopique

2) Modélisation à l’échelle moléculaire (F. Calvo, B. Coasne, M. Joyeux)

- Structure, dynamique et spectroscopie de structures moléculaires nanométriques (clusters moléculaires, nanoalliages, ...)
- Propriétés d’adsorption et de transport de fluides simples ou complexes confinés dans des matériaux nanoporeux
- Dynamique des interactions ADN à gros grain et ADN-protéine

3) Physique statistique des systèmes hors équilibre (E. Bertin, V. Lecomte, B. Fourcade)

- Interfaces en milieux désordonnés et transition de depinning
- Outils méthodologiques pour la physique statistique hors d’équilibre (grandes déviations, intégrales de chemins, ...)
- Thermodynamique hors équilibre des systèmes pilotés en régime permanent
- Transition vers l’ordre en matière active "sèche" (assemblages de particules autopropulsées en interaction)
- Simulations stochastiques pour des schémas de réaction-diffusion
- Modèles de recrutement de récepteurs en signalisation cellulaire.