Durée
20h Th, 10h Pr
Nombre de crédits
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue anglaise
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Ce cours offre une introduction aux techniques modernes de simulation des propriétés des matériaux à l'échelle atomique, au départ des premiers principes (mécanique quantique et électromagnétisme). Il introduit les formalismes de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) ainsi que de la théorie de la fonctionnelle de la densité en perturbation (DFPT). Il décrit comment accéder à de nombreuses propriétés physiques des matériaux (propriétés structurales, électroniques, fonctionnelles) au départ de ces formalismes. Il familiarise les étudiants à l'utilisation de logiciels de simulation ab initio, tels que le logiciel ABINIT (www.abinit.org).
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
- Compléter la formation des étudiants en mécanique quantique appliquée à la physique des matériaux.
- Comprendre le formalisme permettant de prédire les propriétés des matériaux au départ des premiers principes (en relation avec d'autres cours tels que PHYS3003 - Physics of functional oxides).
- Rendre les étudiants autonomes dans l'utilisation de logiciels de simulation ab initio tels qu'ABINIT (www.abinit.org).
- Donner, le cas échéant, un support théorique au travail de fin d'études.
Savoirs et compétences prérequis
- Mécanique quantique.
- Introduction à la physique de la matière condensée ou des matériaux.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Exercices en classe et sur ordinateur.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Cours donné exclusivement en présentiel
Informations complémentaires:
Cours théorique, travaux pratiques et travaux de simulation sur ordinateur (incluant un projet individuel). L'horaire sera défini en concertation entre les enseignants et les étudiants en début d'année.
Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées
Plate-forme(s) utilisée(s) pour les supports de cours :
- MyULiège
Informations complémentaires:
Des notes de cours seront mises à disposition des étudiants. Des tutoriels en ligne sont accessibles pour l'utilisation du logiciel ABINIT (www.abinit.org).
Le livre suivant est un bon complément :
Materials Modelling using Density Functional Theory: Properties and Predictions
by Feliciano Giustino ISBN-13: 978-0199662449 Oxford University Press; 1 edition (July 15, 2014)
Autres lectures :
Electronic Structure Calculations for Solids and Molecules: Theory and Computational Methods
Jorge Kohanoff ISBN-13: 978-0521815918 Cambridge University Press; 1 edition (July 24, 2006)
R.M. Martin, Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methods, ISBN 9780511805769 Cambridge University Press (2004)
J.J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics, Revised Ed., Addison-Wesley (1994)
Modalités d'évaluation et critères
Examen(s) en session
Toutes sessions confondues
- En présentiel
évaluation écrite ( questions ouvertes ) ET évaluation orale
Travail à rendre - rapport
Informations complémentaires:
Rapport écrit individuel à remettre en fin de semestre sur les travaux de simulation effectués pendant l'année (projet individuel à réaliser).
Examen oral comprenant:
- séminaire de 15' de type conférence portant sur les simulations numériques effectuées pendant l'année.
- examen oral standard sur la théorie présentée au cours
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
Se tient au premier quadrimestre, pour s'intégrer dans le master FAME - AMIS
Contacts
Pr. Philippe GHOSEZ
Institut de Physique B5a (4/56)
Tél.: 04/366.36.11
E-mail : Philippe.Ghosez@uliege.be
Assistant
Louis Bastogne
Institut de Physique B5a (4/55)
Tél.: 04/366.36.14
E-mail : Louis.Bastogne@uliege.be