Physique Moléculaire


Conférence Michel VISO : « De l’espace pour tous ! »

DATE : 16 Février 2017 –  14h00
Salle de conférence de l’OSUR (bat 14B)

Intervenant :Michel VISO
Responsable du programme exobiologie et Correspondant du programme ExoMars du CNES

Résumé :

Les activités spatiales attirent l’attention autant du grand public que des industriels et des scientifiques. Elles se partagent entre des activités institutionnelles organisées par les agences spatiales et mises en œuvre par des industries spécialisées, des activités privées au service du secteur marchand pour les télécommunications et l’imagerie, des activités en rapport avec la Défense.

De nombreuses disciplines scientifiques peuvent utiliser les différentes opportunités spatiales pour aborder des problèmes nouveaux ou simplement aux solutions inimaginables sans l’utilisation de moyens spatiaux pour l’observation, l’expérimentation ou l’exploration.

Nous ferons en 45 minutes un tour d’horizon de cet univers avant d’approfondir les points d’intérêt qui vous préoccupent à travers vos questions.

Contact :
Jean-Claude Guillemin, ENSCR (poste 38073)
Jean-Luc Le Garrec . IPR (poste 36185)

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Stage niveau M1 : Calculs de niveaux ro-vibrationels de complexes HCCH – gaz rare [Pourvu]

Les nanogouttes d’hélium sont des agrégats, objets intermédiaires entre la phase gazeuse et le solide, aux propriétés fascinantes : basse température (380 mK), superfluidité, section efficace de capture énorme,…, qui en ont fait des ‘nano-laboratoires’ pour des études spectroscopiques précises de diverses molécules piégées. Cette technique spectroscopique, appelée HENDI (Helium NanoDroplet Isolation) fait usage de ces nano-matrices pour atteindre la résolution rotationnelle. Très récemment, un dispositif permettant des mesures de type HENDI, le dispositif GOUTTELIUM, a été mis au point au LIDYL au CEA de Saclay. Ce dispositif a été utilisé en particulier pour examinant comment les mouvements de grande amplitude au sein de HCCH-He, système très déformable, interagissent avec les phases superfluide et non-superfluide de la gouttelette. Pour interpréter les observations spectroscopiques en gouttelette d’hélium, il est usuel de comparer avec les données spectroscopiques de la phase gazeuse. Cette comparaison peut évidement se faire purement au niveau expérimental mais une étude théorique a l’avantage de produire des informations plus détaillées, informations qui à leur tour facilitent l’interprétation des observations expérimentales. L’objet de ce stage est donc de déterminer théoriquement les niveaux ro-vibrationels de la série HCCH-Ne, HCCH-Ar, HCCH-Kr et HCCH-Xe. Plus explicitement, cela revient à la résolution de l’équation de Schroedinger indépendante du temps à l’aide d’un programme fortran existant.
Le stage peut comporter également une partie programmation afin d’optimiser le programme fortran existant. Le travail repose sur une collaboration naissante avec le groupe d’expérimental du LIDYL. De bonnes connaissances en mécanique quantique sont requises. Un intéret pour la programmation est souhaitable.

Mots-clés : théorie, mécanique quantique, programmation en fortran
Responsable : Alexandra Viel (Alexandra.Viel @univ-rennes1.fr / 02 23 23 67 51)

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Thomas Bourdel : « Diffusion non-linéaire d’un soliton brillant atomique en présence de désordre »

  • vendredi 16 décembre 2016 à 16h00
  • salle 50

Résumé :

Dans la nature, le désordre joue souvent un rôle important dans la propagation des ondes ou des particules. En l’absence d’interaction, les phénomènes de diffusion ou même de localisation de Anderson dû à la cohérence des ondes sont bien connus et globalement compris. Il y a cependant de nombreuses situations pour lesquelles les interactions jouent un rôle important, par exemple pour les électrons en matière condensée ou pour la lumière dès qu’il y a de l’effet Kerr. La compréhension des effets conjoints du désordre et des interactions reste ainsi un défi important.

Nous étudions expérimentalement ce problème dans le cas particulier d’un soliton brillant d’onde de matière, c’est à-dire un condensat de Bose-Einstein unidimensionnel qui en l’absence de désordre se propage sans dispersion grâce à des interactions attractives. Le désordre est ajouté de façon contrôlée grâce à un speckle optique. Dans le cas où l’énergie d’interaction entre atomes est de l’ordre de leur énergie cinétique, les atomes ont tendance à être collectivement soit réfléchis, soit transmis. Nous observons donc un comportement non linéaire de la diffusion. Nos résultats sont reproduits dans une approche de champ moyen de type équation de Schrödinger non-linéaire. Pour des nombres petits d’atomes, on s’attend au contraire à une superposition cohérente d’un soliton à la fois réfléchi et transmis, un état qui pourrait permettre une interférométrie au delà de la limite quantique standard.

Thomas Bourdel : Laboratoire Charles-Fabry, Institut d’Optique

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Soutenance de thèse Sofiane El Mossouess : « Etude de la conduction des liaisons électriques en vibration ou non des systèmes embarqués »

DATE :  le vendredi 16 décembre à 14h en Salle des Thèses (Campus de Beaulieu).

– Noms des rapporteurs : Sophie Noël, Yves Ousten
– Noms des examinateurs : Jean-Christophe Sanglebœuf, Laurent Doublet, Thierry Rodari, Nourredine Benjemâa,
– Noms des encadrants : Rochdi El Abdi, Erwann Carvou

Résumé
La connectique utilisée en automobile est soumise à des sollicitations vibratoires provoquant des micro-glissements répétitifs à l’origine d’importants endommagements électriques et mécaniques. Les travaux réalisés dans cette thèse ont permis de mieux comprendre les phénomènes mis en jeu lorsqu’un contact est soumis à des vibrations et ont contribué à l’évolution des connaissances et à la résolution de problèmes de connectique dans des cas spécifiques. En effet, le phénomène appelé /fretting-corrosion /engendre des défauts complexes dans la connectique automobile. Dans la connectique bas niveaux, il provoque une transmission erronée ou l’absence d’un signal entre les différents organes (Exemple: capteurs, calculateurs, etc.), tandis que dans la connectique de puissance, ce phénomène engendre des échauffements qui sont dus à l’effet Joule mais aussi à des apparitions intermittentes d’arcs électriques (> 6000 K) lors des vibrations. Ces échauffements excessifs engendrent un ramollissement des matériaux qui constituent le /housing /(logement du connecteur), ce qui implique une modification de la force de contact appliquée à ce dernier et une accélération de l’usure mécanique entre deux parties en contact dynamique.

Une analyse des paramètres physiques qui influent sur ce phénomène (le courant, les revêtements du substrat, les épaisseurs des revêtements, …) a été entreprise lors de cette étude.

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Journée des Entrants de l’IPR

Le 7 novembre dernier, s’est déroulée la journée des Nouveaux Entrants de l’IPR.
12 personnes ont participé à cette journée durant laquelle on leur a présenté le fonctionnement de l’unité, son organisation, ils ont également pu visiter les 6 départements de l’Institut.

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[POURVU] Stage de Master 2 – 2016-2017

Optimisation et caractérisation de propulseurs spatiaux

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Ce stage s’inscrit dans le cadre de la plate-forme Perseus du Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) avec lequel l’Université de Rennes 1 a signé une convention. Perseus vise à favoriser l’émergence de solutions techniques innovantes des projets spatiaux à caractère industriel et pédagogique, réalisés par les jeunes de l’enseignement supérieur (Lien).

Le stage proposé vise à optimiser des profils de tuyères thermique et électrothermiques à l’aide de logiciels de simulation d’écoulements de fluides compressibles (ANSYS Fluent, OpenFOAM, COMSOL Multiphysics) afin de fabriquer des prototypes à échelle réduite qui seront caractérisés expérimentalement en laboratoire.

Le premier objectif est de développer une tuyère haute température (2000 K) en carbone destinée à équiper une fusée sonde (incursion brève dans la haute atmosphère). Un prototype miniaturisé sera développé dans un premier temps. Son écoulement sera caractérisé en laboratoire, notamment en utilisant un traceur moléculaire sondé par spectroscopie infrarouge grâce à une technique de diagnostic nouvellement développée au sein du DPM (Free-jet Hypersonic Expansion Investigated by Cavity Ringdown Spectroscopy, Suas-David et al., Chem. Phys. Lett. 659, 209-215 (2016)). Cet outil permet d’accéder à la structure aérothermique de l’écoulement mais également à la répartition de l’énergie du gaz au sein de ses différents degrés de libertés internes (rotation et vibration).

Un deuxième objectif est de participer au développement d’un concept de mini-propulseur spatial électrothermique (Pocket Rocket) actuellement en cours d’élaboration par le Space Plasma Power and Propulsion laboratory de l’Australian National University de Canberra. Ce propulseur équipera à terme un mini-satellite de type CubeSat. Ces performances seront testées à Rennes et à Canberra.

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Ecoulement plasma généré par le prototype “Pocket Rocket” développé par le SP3 laboratory (Canberra)

 

 

 

 

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Village des Sciences 2016 : un succès renouvelé !

Le Festival des Sciences a eu lieu pour la 11ème édition du 1er au 16 octobre 2016.
Cette année, le Village des Sciences se déroulait dans le hall Querne de l’INSA du 14 au 16 octobre, sur le campus de Beaulieu.

Une fois encore, cette Fête de la Science a suscité beaucoup d’intérêt sur des sujets aussi divers que la lumière, le recyclage, la santé,l’imagerie par satellite etc …

Les 3 stands de l’IPR ont connu un grand succès et un record d’affluence !

Stand du Département Physique Moléculaire : « Petits pièges en eaux troubles »

A quel point connaissons-nous vraiment l’eau ? Peutpm-photo1-on fabriquer des glaçons autrement qu’avec un congélateur ? Peut-on faire exploser de l’eau ? Peut-on faire bouillir de l’eau à quarante degrés ? A travers de petites expériences amusantes, nous partirons à la découverte des propriétés de l’eau et répondrons à ces questions et quelques autres.

 

 

 

Stand du département Matière Molle : « à la découverte de la matière molle »
Le monde de la « Matière Molle » se situe à l’interface entre la physique, la chimie et la biologie. Il enune-oct2016-007globe de nombreux matériaux de la vie de tous les jours : les gels, les mousses liquides, les émulsions, les pates, les tas de grains, les fluides dont on a l’impression qu’ils coulent étrangement, etc.… On retrouve effectivement tous ces matériaux dans l’agroalimentaire, dans les cosmétiques ou encore  la pharmacie.Les chercheurs du département « matière molle » de l’institut de physique de rennes étudient les propriétés de ces matériaux, de manière à déterminer les origines microscopiques de ces comportements et à comprendre pourquoi ils ne ressemblent finalement ni vraiment à des solides, ni vraiment à des liquides.

Stand du département Matériaux Nanosciences : « à la découverte du nanomonde »
Quel est le lien entre le monde « macroscopique » et le monde « nanoscopique » ? Comment s’organise la matière à l’échelle « nano » ? Comment sommes-nous capable de l’observer mn-photo1? Nous découvrirons ensemble les propriétés des matériaux, à l’échelle de l’atome et à l’échelle macroscopique, et essaierons de comprendre le travail des chercheurs du département « Matériaux-Nanosciences » de l’Institut de Physique de Rennes.

 

Lien vers l’ensemble des vidéos du Plateau TV Village des Scienceshttps://youtu.be/saE9DgShHBs

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séminaire DPM* : David CARTY « Monitoring Breath Acetone in Real Time in Diabetics »

DATE :  13/10/2016 10h30-11h30 B11E salle 120

Intervenant : David CARTY
Departments of Chemistry and Physics
University of Durham
United Kingdom

Type-I diabetes mellitus (T1D) is a degenerative metabolic condition whereby insulin producing cells in the pancreas die off. Ultimately, this leads to a complete inability to produce insulin, which is vital to be able to metabolise glucose for energy. The peak age at which T1D begins is 14. Very many children at the onset of T1D are not diagnosed with T1D until they are seriously ill with a condition called diabetic ketoacidosis (DKA), which is a fast acting medical emergency. DKA can be fatal if not treated in time and is caused by the acidification of the blood due a build up of poisonous ketones in the bloodstream. The ketones are produced as a result of fat metabolism for energy in the absence of glucose metabolism. The treatment of DKA centres around insulin replacement and fluid replacement, as sufferers are are also usually severely dehydrated, with the hope that the DKA is resolved gradually over a 12 to 18 hour period. However, while ketones and blood pH can be measured straightforwardly in a blood sample, regular sampling of blood is invasive, often distressing for young patients and the results are not received by clinicians quickly enough to influence changes in treatment.

In Durham, we are in the early stages of developing a non-invasive, real time, quantitative bedside sensor/monitor for ketones for the treatment of DKA in hospitals in the hope that timely feedback on a patient’s condition will enable better personalised treatment with improved outcomes. The device targets acetone that is present in the breath of patients and absolute concentration measurements are made using a technique of our invention called cavity-enhanced laser induced fluorescence (CELIF). In this talk, I will discuss why there is an unmet clinical need for such a monitor. I will discuss how CELIF works, the performance specifications such a device must have and I will show you the progress we have made.

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*Ce séminaire sera intégré au « Cycle de Séminaires de Physique » destiné aux doctorants et validé par l’Ecole Doctorale SDLM 

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Séminaire DPM* : Mitchio Okumura, « Synchrotron Photoionization Mass Spectrometry Studies of Atmospheric Free Radical Kinetics and Spectroscopy »

DATE :mercredi 21/09/2016 11h00-12h00 B11E salle 120

Intervenant : Mitchio Okumura,  Professor of Chemical Physics California Institute of Technology Division of Chemistry & Chemical Engineering Arthur Amos Noyes Laboratory, MS 127‑72 Pasadena, CA 91125 USA

*Ce séminaire sera intégré au « Cycle de Séminaires de Physique » destiné aux doctorants et validé par l’Ecole Doctorale SDLM


							
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Soutenance de thèse : Jérémy Bourgalais

DATE : vendredi 23 septembre à 10h30
Salle de conférence de l’OSUR à l’université de Rennes 1.

Thèse intitulée « Cinétique d’agrégats de van der Waals et détection de produits de réactions d’atomes de carbone d’intérêt pour la combustion et les environnements astrophysiques et atmosphériques ».

Résumé:

Cette thèse à été réalisée au sein de l’équipe d’astrophysique de laboratoire du département de physique moléculaire de l’Institut de Physique de Rennes.
Dans ces travaux, une première partie présente l’application de la technique CRESU à l’étude d’agrégats de Van der Waals d’eau et de propane. Nous avons observé expérimentalement la formations d’agrégats d’eau sur une gamme de températures allant de 22.9 à 69.4 K, puis modélisé les premières étapes de l’agrégation en nous appuyant sur la détermination théorique de coefficients de vitesse. Nous avons également effectué les premières mesures du coefficient de formation du dimère de propane sur une gamme de température allant de 22.9 à 49.1 K.
La seconde partie de ces travaux porte sur la détection de les produits de réactions impliquant les atomes de carbone et diverses molécules (C2H4, C2H6, C4H8 et NH3) à une température ambiante. Ces études ont été menées au synchrotron de l’Adavanced Light Source de Berkeley. Nous avons également étudié la cinétique et la formation des produits de la réaction entre atomes de carbone et ammoniac sur une gamme de température allant de 50 à 296 K. Pour celà nous avons utilisé le dispositif CRESU de l’Institut des Sciences Moléculaires de Bordeaux. Ces données ont été incrémentées dans un modèle de nuage interstellaire dense afin de voir leur influence sur l’abondance des hydrures azotées.
Les travaux de cette thèse contribuent à mieux comprendre les mécanismes de réactions élémentaires menant à la formation et à la croissance de molécules et d’agrégats de Van der Waals en phase gazeuse dans des conditions physiques variées. Ils fournissent des données importantes pour la modélisation d’atmosphères planétaires, de nuages interstellaires et de processus de combustion.

Jury :

*  Frédérique BATTIN-LECLERC – Directrice de Recherche CNRS, LRPG, Université de Lorraine/rapportrice
*  Nathalie CARRASCO – Professeure, LATMOS, Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines/rapportrice
*  Christa FITTSCHEN – Directrice de recherche CNRS, PC2A, Université Lille 1 Sciences et Technologies /examinatrice
*  Laurent NAHON – Scientifique-responsable de ligne au synchrotron SOLEIL /examinateur
*  Mitchio OKUMURA – Professeur, California Institute of Technology /examinateur
*  Sébastien LE PICARD – Maître de conférences, IPR, Université Rennes I /directeur de thèse
*  Ludovic BIENNIER – Chargé de recherche CNRS, IPR, Université Rennes I /co-directeur de thèse

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