Université de Franche-Comté

La physique moléculaire et l’outil informatique dans les nanosciences, l’espace et l’environnement

Le laboratoire de Physique moléculaire (LPM) de l’université de Franche-Comté est une unité mixte de recherche CNRS/université qui développe des méthodes théoriques dans l’infiniment petit. Créé en 1965, au temps où le principal moyen de calcul était la règle du même nom, le laboratoire a évolué avec l’outil informatique qui est devenu la clé de voûte de la recherche théorique. Il compte aujourd’hui une trentaine de personnes, dont une quinzaine de chercheurs et enseignants-chercheurs permanents.

•  Si le développement des concepts physiques aboutissant à l’explication d’un phénomène à l’échelle de la molécule reste l’apanage du cerveau humain, l’outil informatique apporte un soutien essentiel pour démêler les problèmes de plus en plus inextricables auxquels la recherche de haut niveau est confrontée, et la performance informatique est devenue un gage de qualité de la recherche au niveau international.

•  Ainsi le nouvel équipement dont vient de se doter le LPM devrait faire reculer les limites dans la prise en compte du nombre de molécules considérées et faire chuter d’un facteur 3 les temps de calcul (qui peuvent dépasser le mois). Cet équipement a pu être réalisé grâce à l’appui de la Région de Franche-Comté, du CNRS et du ministère de la Recherche.

•  En collaboration étroite avec des universités et Instituts européens et américains qui développent des méthodes expérimentales sur la physique des molécules, le LPM apporte son expertise dans l’interprétation des expériences réalisées sur la base des principes fondamentaux de la physique. Trois exemples illustrent la recherche développée en son sein : – Prédire les propriétés de nanostructures. La prise en compte du comportement quantique de la matière est nécessaire dans les systèmes de très petites dimensions appelés nanostructures. Créer de telles structures ayant des propriétés spécifiques de conduction électrique, d’orientation magnétique ou d’émission photoélectronique requiert un support propre avec des géométries adaptées à l’échelle du nanomètre (le milliardième de mètre). Cela requiert aussi des instruments performants pour sonder ces propriétés, ainsi qu’un choix judicieux des matériaux constituant la nanostructure et le support pour obtenir l’effet physique souhaité. Le rôle du LPM est de prédire les conditions spécifiques à l’apparition de cet effet physique en simulant, par des approches mathématiques et numériques, le comportement des atomes en interaction.

 

Claude Girardet
Laboratoire de Physique moléculaire (UMR CNRS 6624)
Université de Franche-Comté
Tél. 03 81 66 64 83
claude.girardet@univ-fcomte.fr

 

 

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