Laboratoire de Physique des Liquides et Milieux Complexes (PLMC)

Présentation générale

Domaine de recherche - Objectifs
• Travaux théoriques en physique de la matière condensée : liquides simples, dispersions colloïdales, alliages métalliques
• Détermination des propriétés macroscopiques à partir de modèles microscopiques pour faciliter l'étude de problèmes spécifiques :
- en fournissant les outils théoriques,
- précisant les phénomènes dominants, les paramètres pertinents, etc.
Principales propriétés étudiées : structure statique et dynamique, transitions de phase, états non-ergodiques
Modèles - Méthodes
• Mécanique statistique de systèmes de particules en interaction :
• Semi-analytique (perturbation, équations intégrales, théorie de la fonctionnelle de la  densité)
• Simulation Monte-Carlo et dynamique moléculaire
- Classiques : interactions effectives avec potentiels modélisés ou semi empiriques.
- "Ab-initio" : surfaces d'énergie potentielle, structure électronique par DFT.

Exemples

• Mélange de plusieurs type d'atomes pour simuler un verre métallique par  dynamique moléculaire ab-initio.


Fonction de distribution radiale totale de l'amorphe métallique 
Cu60Ti20Zr20 à 300K.



• Transition vitreuse d'un mélange de particules de Lennard-Jones par la théorie de couplage de mode modifiée


Fonction d'autocorrélation de densité des grosses particules dans le mélange de  Kob-Andersen à partir d'une théorie de couplage de modes modifiée.


• Mélange binaire avec répulsion de courte portée et interactions dipolaires pour modéliser une dispersion colloïdale confinée dans un champ extérieur.



Structuration de l'espèce dipolaire sous champ.
 

Axes de recherche

Les axes de recherche principaux de l'équipe tournent autour de l'étude théorique de systèmes relevant de la physique de la matière condensée complexe - les milieux colloïdaux en particulier. Plus précisément, ces systèmes sont toujours étudiés dans des situations faisant intervenir au moins une phase fluide dense. Ces études ne sont cependant pas confinées aux phases fluides car il est nécessaire de pouvoir décrire aussi les autres états possibles, solides, ou vitreux, par exemple.

Ces différents travaux relèvent d'une thématique commune. Ils peuvent cependant être classés globalement en trois thèmes interdépendants :
- Physique statistique de la matière condensée (théorie des liquides, équations intégrales, théorie de la fonctionnelle de la densité, simulation / De la structure au diagramme de phase, propriétés hors équilibre)
- Modélisation des milieux complexes (modèles microscopiques, paramètres pertinents, poids du générique et du spécifique / Grande dissymétrie : approche du fluide effectif)
- Application aux systèmes réels (dispersions colloïdales en phase volumique et en situation de confinement, alliages métalliques)