Ingénieur civil physicien, à finalité approfondie

Description complète

Le master Ingénieur civil physicien est un programme de deux ans, dispensé entièrement en anglais. La première année est composée de cours obligatoires de physique appliquée (en particulier, l'électronique et les matériaux aux échelles microscopiques et nanoscopiques, les fluides et les solides) ; de méthodes mathématiques et numériques ; et de méthodes expérimentales. La première année comprend également un projet intégré portant sur la simulation numérique en ingénierie physique, dans lequel les étudiants travaillent en petits groupes sur la mise en œuvre d'un code de calcul scientifique haute performance, ainsi qu'un projet intégré portant sur les méthodes expérimentales, dans lequel chaque étudiant conçoit et réalise individuellement une expérience originale.

La deuxième année est composée de cours au choix et du travail de fin d'études. Le programme de cours contient un large ensemble de cours dans les domaines de l'électronique et des matériaux aux échelles microscopiques et nanoscopiques ; des fluides ; des solides ; des méthodes mathématiques et numériques ; et des méthodes expérimentales. Le programme propose plusieurs groupes cohérents composés de trois ou quatre cours au choix. Les étudiants choisissent un de ces groupes et complètent leur programme par d'autres cours au choix, en fonction de leur projet personnel de formation. Le travail de fin d'études peut être réalisé dans une équipe de recherche à l'université, dans un centre de recherche ou dans l'industrie.

MASTER À FINALITÉ APPROFONDIE

Grace à leur large portée, les cours obligatoires de la première année offrent aux étudiants un profil pluridisciplinaire. Par le choix de leurs cours et du sujet de leur travail de fin d'études en 2e année, les étudiants peuvent compléter leur profil pluridisciplinaire par une spécialisation dans un domaine de l'ingénierie physique.

Le programme est particulièrement bien adapté pour permettre aux étudiants de développer une spécialisation dans un des domaines suivants :

Électronique et matériaux aux échelles microscopiques et nanoscopiques

Ce domaine aborde l'électronique et les matériaux aux échelles microscopiques et nanoscopiques et concerne des applications telles que la microélectronique, les systèmes micro-, nano- et opto-électroniques, les supraconducteurs, et la physique des matériaux pour le stockage et la conversion de l'énergie.  Plusieurs cours obligatoires du 1er bloc contribuent au développement de cette spécialisation, notamment les cours Semiconductor devices, Physical chemistry, et Introduction to the physical chemistry of nanomaterials. Les étudiants souhaitant se spécialiser dans ce domaine peuvent suivre en 2ème bloc l'option Électronique et matériaux (comprenant les cours Nanoelectronics / Optoelectronics, Superconductivity, Physics of electrical insulating materials, and Electrochemical energy conversion and storage). Le programme de cours propose de nombreux autres cours complémentaires que les étudiants peuvent choisir pour développer des connaissances approfondies, tels que des cours au choix en simulation numérique de l'électronique et de la physique des matériaux à l'échelle microscopique et nanoscopique (Modelling and design of electromagnetic systems, Quantum modeling of materials properties...), en méthodes expérimentales de fabrication et de caractérisation (Nanofabrication: principles and techniques, Electronic microscopies...).

Fluides

Ce domaine concerne la physique des fluides et des écoulements complexes, incluant des phénomènes physiques tels que la turbulence, l'auto-organisation, la viscoélasticité de polymères en solution, le transport dans les écoulements et l'occurrence de réactions chimiques dans les écoulements. Ce domaine s'ouvre sur une large gamme d'applications telles que la micro-fluidique, les écoulements industriels, les écoulements aérospatiaux, les écoulements environnementaux et la dynamique des fluides géophysiques. Plusieurs cours obligatoires du 1er bloc contribuent au développement de cette spécialisation, comme les cours Microfluidics et Continuum mechanics. Les étudiants souhaitant se spécialiser dans ce domaine peuvent suivre en 2ème bloc l'option Fluides (comprenant les cours Complex fluids and non-Newtonian flows ; Irreversibility, instabilities and chaos ; et Geophysical fluid dynamics - part 1). Le programme de cours propose plusieurs autres cours au choix complémentaires, orientés vers les phénomènes physiques et la modélisation (Turbulent flows, Aerodynamics...), la simulation numérique (Computational fluid dynamics, Turbulent flows...), les méthodes expérimentales (comme l'utilisation de la soufflerie de l'université dans le cadre du cours Aerodynamics), la dynamique des fluides aérospatiaux (Aerodynamics, Aerothermodynamics of high-speed flows...) et dynamique des fluides environnementaux (Fluvial hydrodynamics...).

Solides 

Ce domaine concerne la physique des solides, incluant la mécanique des grandes déformations des solides, la fatigue, la rupture, et le comportement mécanique multi-échelles de matériaux biologiques à structure hiérarchique. Plusieurs cours obligatoires du 1er bloc contribuent au développement de cette spécialisation, comme les cours Continuum mechanics et Advanced solid mechanics. Les étudiants souhaitant se spécialiser dans ce domaine peuvent suivre en 2ème bloc l'option Solides (comprenant les cours Large deformation of solids ; Fracture mechanics, damage and fatique ; et Mechanical properties of biological and bioinspired materials). Le programme de cours propose plusieurs autres cours au choix complémentaires, tels que les cours Theory of vibration, Quantum modelling of materials properties, et New methods in computational mechanics and physics.

Physique numérique 

Ce domaine rassemble la modélisation physique, les méthodes mathématiques et numériques, et le développement informatique d'algorithmes et de codes de calcul pour réaliser des simulations numériques avec des modèles physiques sur des ordinateurs de haute performance. Cela couvre un large éventail d'applications scientifiques et d'ingénierie, comprenant la mécanique computationnelle, la dynamique des fluides computationnelle, l'électromagnétisme computationnel, la simulation multi-physique et multi-échelle et la simulation atomistique. Plusieurs cours obligatoires du 1er bloc contribuent au développement de cette spécialisation, comme les cours Modelling with partial differential equations, High performance scientific computing, et Multiphysics integrated computational project. Les étudiants souhaitant se spécialiser dans ce domaine peuvent suivre en 2e bloc l'option Méthodes mathématiques et numériques (comprenant les cours New methods in computational mechanics and physics, Deep learning, et un cours en optimisation numérique). Parmi les cours au choix que les étudiants peuvent choisir pour compléter leur programme, plusieurs cours consacrent une attention particulière à la simulation numérique dans les domaines des solides, des fluides, et de l'électronique et des matériaux, tels que Large deformation of solids ; Fracture mechanics, damage and fatigue ; Computational fluid dynamics ; Turbulent flows ; Fluvial hydrodynamics ; Modelling and design of electromagnetic systems ; et Quantum modelling of materials properties. Le programme de cours propose également plusieurs autres cours au choix complémentaires que les étudiants peuvent suivre pour développer des connaissances approfondies des méthodes mathématiques et numériques (Uncertainty quantification and stochastic modelling, Introduction to machine learning, CAD & Geometric Algorithms stochastique, Introduction à l'apprentissage automatique, CAD & Algorithmes géométriques...).

SUIVRE DES COURS AU CHOIX EN DEHORS DU PROGRAMME DE COURS

Dans le cadre de leur choix de cours au choix, les étudiants peuvent choisir jusqu'à 10 crédits dans l'ensemble du programme d'enseignement de l'Université de Liège (autres que les cours déjà contenus dans le programme du Master of Science in Engineering Physics). Cela comprend les cours enseignés à la Faculté des sciences appliquées et les cours enseignés à la Faculté des sciences. Le choix de tels cours en dehors du programme de cours du Master of Science in Engineering Physics est soumis à l'approbation du président du jury. Une liste indicative, mais non exhaustive, des cours que les étudiants pourraient trouver intéressants comprend Introduction into polymer physics including plasturgy, Microelectronics and IC design, Kinematics and dynamics of mechanisms, Project in inverse modelling: from field to algorithms, Data assimilation and inverse methods, Advanced topics in systems and control, Physics of materials for energy, et Microstructure of materials: characterization techniques.

Acquis d'apprentissage

Le master Ingénieur civil physicien offre une formation approfondie en physique appliquée, en méthodes de modélisation mathématiques et numériques, et en techniques expérimentales. Il associe l'étude fondamentale des phénomènes physiques et leur exploitation pour l'innovation technologique en ingénierie.  

Les cours du tronc commun abordent les propriétés et les processus physiques à différentes échelles, allant du monde microscopique de l'électronique et des nanosystèmes, aux échelles macroscopiques de la mécanique des milieux continus des fluides et des solides. Avec l'approche multidisciplinaire, les étudiants apprennent à résoudre des problèmes dans des domaines différents, ainsi que des problèmes multiphysiques faisant intervenir des interactions complexes entre plusieurs phénomènes physiques.

A la fin de sa formation, l'étudiant·e aura acquis :

• la capacité d'innover et de tirer parti des dernières découvertes scientifiques pour développer des applications industrielles de point ;
• une connaissance approfondie en pyhsique appliquée, abordant des propriétés et des processus physiques à différentes échelles, allant du monde microscopique de l'électronique et des nanosystèmes, aux échelles macroscopiques de la mécanique des milieux continus ;
• une connaissance approfondie des méthodes de modélisation mathématique, des méthodes numériques et des techniques de calcul scientifique haute performance ;
• la capacité de concevoir des expériences à petite échelle ou des prototypes ;
• la capacité, dans une application d'ingénieur, d'identifier différents phénomènes physiques et leurs couplages ;
• les compétences requises pour la résolution de problèmes physiques en prenant en compte des contraintes pratiques, techniques et économiques ;
• la capacité de mener un projet multidisciplinaire et d'établir les liens entre les spécialistes de différents domaines ;
• la capacité de présenter ses résultats clairement et de manière structurée, par écrit ou par oral ;
• la capacité de travailler efficacement en groupe.