Mots-Clés : Physique statistique et théorie statistique des champs (O. Coquand ; P.M. Déjardin) ; Statique et Dynamique des phases condensées (O. Coquand ; P.M. Déjardin) ; Transitions de phase (O. Coquand) ; Mécanique des Fluides (X. Chesneau, M. David) ; Thermique (X. Chesneau, M. David) ; Spectroscopie (A. Ceausu-Velcescu ; P.M. Déjardin) ; Chimie physique (A. Ceausu-Velcescu) ; Déquantisation (W. Briec)
La thématique « Physique des Systèmes Complexes » s’intéresse à la modélisation de certaines propriétés et certains comportements de diverses phases de la matière condensée. Elle recouvre plusieurs volets dont :
- la spectroscopie moléculaire en phase gaz,
- l’écoulement de fluides complexes en présence d’effets thermiques,
- les propriétés diélectriques des fluides polaires fonction de la température,
- les propriétés magnétiques des ferrofluides fonction de la température,
- la rhéologie des liquides complexes et des matériaux granulaires, etc.
Cette thématique est à vocation essentiellement théorique.
Pour atteindre ces objectifs, il est fait appel à certains domaines de la Physique Théorique (Mécanique Quantique, Physique Statistique, Electromagnétisme, Mécanique des Fluides, Théorie des Champs), d’outils mathématiques avancés et à certaines techniques numériques telles que la simulation numérique de solutions d’équations aux dérivées partielles, intégro-différentielles, etc.
Ce thème de recherche a pour objectif le développement de méthodes efficaces permettant l’étude de systèmes dits «complexes», c’est-à-dire possédant des caractéristiques qui empêchent leur description par les outils standard (grand nombre de particules, multiples transitions de phase, mise hors d’équilibre thermodynamique, superposition de nombreux modes de vibration, …). De tels systèmes se retrouvent par exemple dans des systèmes atomiques, ou moléculaires, mais également dans des objets auxquels nous sommes confrontés dans notre vie quotidienne : eau, boue, pâte de dentifrice, systèmes de climatisations, …
La description de tels systèmes au sein de cet axe se fait à l’aide de l’application d’une grande variété de techniques: utilisation de procédures de calcul numérique avancées, calculs statistiques, modèles de transitions de phase, résolution analytique d’équations aux dérivées partielles grâce à des outils de calcul avancés. La complémentarité de ces différentes approches permet une description globale d’une grande variété de systèmes complexes, et permet de souligner les analogies et passerelles existantes entre les différents outils de description.