Séminaires


Conférence IPR Françoise COMBES : « Les trous noirs super-massifs trop gloutons »

DATE : Mardi 02 Mai 2017- 12h15 – Le Diapason

Lien vers la vidéo Youtube : https://www.youtube.com/watch?v=7m13uWHhvfs

Toutes les galaxies abritent en leur centre un trou noir super-massif, de masse
comprise entre un million et quelques milliards de masses solaires. Il existe un rapport de proportionnalité entre la masse de ces trous noirs et la masse du bulbe des galaxies, ce qui fait penser que la formation des étoiles et l’alimentation des trous noirs se produit simultanément, en quelque sorte les galaxies et leurs trous noirs croissent en symbiose.

Lorsque du gaz tombe vers le centre de la galaxie, le trou noir en avale le plus possible,
mais la masse qu’il peut absorber est limitée. La chute de matière sur le trou noir
libère une quantité considérable d’énergie, sous forme de rayonnement, et aussi
sous forme d’énergie cinétique. Le noyau de la galaxie devient actif, soit
un noyau de Seyfert, soit un quasar. Les vents et jets de plasma émis par le trou
noir entraînent le gaz interstellaire environnant. Des flots de gaz moléculaire ont
récemment été détectés autour des noyaux actifs, emportant tellement de masse qu’ils peuvent avoir un impact significatif sur l’évolution de la galaxie hôte, enrégulant ou stoppant même l’approvisionnement en gaz pour la formation des étoiles.

Les trous noirs gloutons en recrachant leur nourriture, régulent la formation des étoiles.
Nous détaillerons ces phénomènes, peut-être à l’origine de la proportionnalité entre masses des trous noirs et des bulbes.

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Séminaire Théorie et Simulation: Patrice Malfreyt « Simulation moléculaire des interfaces »

DATE : le vendredi 28 avril 2017 à 14h en salle 50 (bat. 11B)

Les premières simulations de systèmes interfaciaux ont débuté en 1974 sur une interface plane de fluide Lennard-Jones (LJ). En 2017, des travaux sont encore publiés sur la méthodologie de simulation des interfaces planes. Il a fallu attendre plus de quarante ans et l’arrivée de calculs intensifs pour mettre au point les protocoles de simulations de systèmes hétérogènes.

Des illustrations de quelques effets de dépendances du calcul de la tension superficielle de fluide Lennard-Jones vous seront présentées (effets de taille, de troncature, importance des corrections à longue distance due à la troncature du potentiel, potentiel à deux corps) sur des interfaces liquide vapeur de corps purs. Quelle est la température maximale que l’on peut simuler proche du point critique avec des méthodes qui modélisent l’interface ? La réponse à cette question passe par le développement de simulations de tailles de systèmes importantes. On peut désormais apporter une réponse et approcher le point critique, zone où l’interface fluctue énormément. Des exemples de simulations vous seront présentées dans cette région critique.

Des simulations de systèmes binaires permettront de montrer le caractère prédictif de ces simulations sur la dépendance en pression de la tension interfaciale sur des systèmes eau-gaz acides, eau-alcanes, alcanes-gaz acides. Un potentiel polarisable a été testé sur la capacité à rendre compte de l’évolution de la tension interfaciale de solutions saline en concentration de sels. 

On complétera cette présentation sur le calcul de la tension superficielle d’interfaces cylindriques et sur l’utilisation de potentiels gros grains pour la modélisation d’interfaces plus complexes de type eau-huile-tensio-actifs.

Intervenant :
Patrice Malfreyt, Professeur à l’Institut de Chimie de Clermont-Ferrand (ICCF UMR CNRS 6296)

 

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Séminaire Roman BERTONI : Experiment triggered by theory vs Theory triggering experiment.

DATE : 24 avril 2017 à 14h00 – Salle 120

The interaction between experimental physics and theory is rather complex, but when in gear they can open up entire research fields. I will discuss two opposite cases of scientific work where theory and experiment were interacting and showing that scientific coherence can emerge from these duals works. In the first case, the experiment was performed as a verification of a complex ab-initio modelization. Indeed, time resolved electron diffraction was used to investigate the complex electron lattice interactions in metals and compared the extracted values to the ab-initio calculations. In the second case, simulation was used to support an experimental result. We recently demonstrate the occurrence of self-amplification in prototypical molecular materials upon photo-excitation. Thanks to a recently developed Monte-Carlo model solving mechano-elastic interactions, the main experimental result was reproduced leading to the clear identification of the main parameters at play.

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Séminaire DPM : Philippe BODUCH « Des ions lourds et des glaces pour l’astrophysique »

DATE :27 AVRIL 2017 – 10H00 – Salle 050 , Bât 11B

INTERVENANT : Philippe BODUCH
Université de Caen Normandie – CIMAP/GANIL

Depuis 2008, une équipe du CIMAP-GANIL se concentre sur l’irradiation de glaces d’intérêt astrophysique avec des ions lourds. Ces glaces sont composées de molécules simples telles que H2O, CO, CO2, NH3… Elles sont présentes sur les comètes, les satellites de certaines planètes (lunes joviennes par ex.) et sur les grains composant les nuages denses. Ces glaces sont soumises à différentes radiations présentes dans l’espace : UV, vents stellaires, rayons cosmiques… Les irradiations aux protons et aux UV ont fait l’objet de nombreuses études. Avec les ions lourds, seules quelques études ont été réalisées à basse énergie. Il nous a donc paru important de simuler en laboratoire les interactions entre des ions lourds rapides et les glaces présentes dans l’espace afin de comprendre le rôle des rayons cosmiques dans l’évolution de ces glaces. Ces ions déposent localement une très grande quantité d’énergie. Ils peuvent alors générer des effets non observables avec des particules plus légères. Dans ce cadre, je présenterai l’étude de glaces simples et des mélanges à une température de 15 K irradiées par des ions lourds produits par le GANIL (Grand Accélérateur National d’Ions Lourds, Caen, France). Les effets d’irradiations sont analysés in situ par spectroscopie photonique (infra-rouge par transformée de Fourier et UV-Visible). Les résultats présentés lors de ce séminaire porteront sur les effets induits sur la structure de la glace, sur les modifications chimiques et sur le rôle de l’implantation. Les perspectives seront aussi abordées, notamment sur l’utilisation d’un nouveau dispositif ultravide IGLIAS financé par l’ANR ainsi que les travaux sur les molécules plus complexes (molécules aromatiques hétérocycliques, par ex.).

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Séminaire MMC : Marie-Caroline Jullien « Effets du confinement micrométrique sur des systèmes diphasiques »

DATE :  vendredi 31/03 à 11:00, en salle 120 du bâtiment 11E.

Intervenante : Marie-Caroline Jullien, du Laboratoire de Microfluidique à l’Institut Pierre-Gilles de Gennes de l’ESPCI.

« La microfluidique a connu ces dernières années un essor important à la fois dans des perspectives de fournir des systèmes pour le diagnostic médical, mais également d’un point de vue fondamental sur la compréhension des mécanismes physiques intervenant à ces échelles. Nous verrons à travers deux exemples, que le confinement peut jouer un rôle important dans les systèmes dipasiques (bulles, gouttes, mousses) et doit être pris en compte dans les modèles. Dans une première étude, nous nous sommes intéressés aux mécanismes de dissipation, lors de la migration d’une goutte confinée, par la mesure topographique du film de lubrification séparant la goutte et le substrat (figure). Aux faibles vitesses, les interactions moléculaires entre interfaces entrent en jeu montrant que les lois classiques type Bretherton doivent être amendées. Dans un second cas nous verrons qu’il est possible de contrôler le drainage d’une mousse 2D en utilisant un pompage Marangoni antagoniste à la gravité. Ces expériences permettent d’envisager la fabrication de matériaux cellulaires contrôlés (matériaux catalytiques, phononiques…). »

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Séminaire DPM: David Wilkowski « Ultracold strontium gas from light transport to simulators and prospect in ultracold molecules »

DATE :  jeudi 20 avril, 10h, salle 120 bât. 11E

David Wilkowski – Associate professor
Nanyang Technological University, Singapore
UMI 3654 Majulab, Centre for Quantum Technologies (CQT/NUS), Physics and Applied Physics (SPMS/NTU), Centre for Disruptive Photonic Technologies (CDPT/NTU).

 I will present some recent experiments, done on an ultracold gas of strontium atom. In particular, we studied the coherent light transport in the cold atomic ensemble. Here, the latter can be view as a random scattering medium. When the system is excited by a resonant laser beam, cooperative emission occurs in the forward direction which has characteristic time much faster that the single atom emission decay time. This phenomena show interesting similarity with Dicke superradiance.

I will also give two examples of how we use our ultracold atom system as a simulator of complex (interacting) system. The first example concerns the simulation of statistical ensemble subject to long-range  gravitational-like interaction. An interesting situation occurs for two-dimensional systems where a phase transition brings the gas into a collapse phase. A second example is the generation of an effective non-Abelian gauge field which can be view as a generalisation of the Berry phase in systems having SU(2) symmetry.

Finally I will discuss prospect of laser cooling of simple molecules and what new physics can be targeted in contrast to atomic system.

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Séminaire A. THORETTE : Utilisation d’un laser bifréquence pour la mesure de faibles facteurs de Henry, et application au Nd:YAG [1]

DATE : mercredi 29 mars à 11h, en salle de réunion du DOP bât 11B

Intervenant : Aurélien THORETTE

Le couplage phase-amplitude dans les milieux actifs est un phénomène bien connu dans le cas des lasers à semi-conducteur, où il est couramment quantifié par un facteur « alpha » appelé facteur de Henry. Il est notamment à l’origine d’un fort élargissement de la largeur spectrale intrinsèque (d’où l’appellation « linewidth enhancement factor »), ainsi que de dynamiques complexes lorsque le laser est soumis à une injection ou une réinjection optique.

On considère en général que, à cause de la symétrie du profil de gain, ce couplage est négligeable dans les laser solides pompés par diodes. Néanmoins, en travaillant sur des expériences de réinjection décalée en fréquence sur un laser bifréquence Nd:YAG, nous avons été amenés à constater qu’une valeur non nulle de alpha permettait d’expliquer certaines observations. Nous avons donc développé une méthode basée sur l’utilisation d’un laser bifréquence, qui permet une mesure précise de ce faible couplage. Notre méthode présente l’intérêt d’opérer à intensité constante, ce qui évite de considérer les termes de couplages induits par des processus thermo-optiques. Dans le cas de notre milieu actif, nous avons mesuré une valeur de 0.28±0.04, ce qui est compatible avec celles rapportées dans la littérature sur des cristaux actifs Nd:YVO4.

[1] https://arxiv.org/abs/1703.03259

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Séminaire Piergiorgio Casavecchia : Space-time distribution of reaction products / Unraveling the molecular mechanism of elementary chemical reactions

Intervenant : Professeur Piergiorgio Casavecchia (Université de Perugia, Italie)

DATE :  jeudi 30 mars à 14h30 dans l’amphi Grandjean au bâtiment 10 B

Résumé : Measuring the space-time distribution of reaction products, as can be performed in crossed molecular beams scattering experiments, allows one to probe in detail, at the atomic/molecular level, the mechanism of elementary chemical reactions, especially when experiments are carried out in synergy with accurate theoretical calculations. Exploiting this approach, tremendous progress has been made over the past 20 years in our understanding of simple, one-channel, direct reactions, such as H+H2 and F+H2 (and their isotopic variants). Things become more complex with polyatomic multi-channel elementary reactions, such as, for instance, those of ground-state oxygen atoms, O(3P), with unsaturated hydrocarbons which, besides being of fundamental interest, are of great relevance in combustion science. These reactions are in fact characterized by a variety of energetically open, competing radical/molecular product channels, some of which can only take place via intersystem crossing (ISC) from the triplet to the singlet potential energy surface. Since the 1950s the determination of the primary products, branching ratios and detailed dynamics of these reactions, including the role played by ISC, has represented a challenge for both experimentalists and theorists. Recently, however, much progress has been made in this area owing to advances in experimental techniques (of both reaction dynamics and kinetics) as well as theoretical methodologies (electronic structure and statistical/dynamical calculations).
This talk will highlight the powerful and invaluable role played by the crossed molecular beams scattering method with universal soft ionization mass spectrometric detection and time-of-flight analysis, backed by synergic high-level theoretical calculations, for disentangling the complex mechanism and dynamics of polyatomic, multichannel non-adiabatic reactions of O(3P) with small unsaturated hydrocarbons (alkynes, alkenes and dienes). The central role played by ISC in this class of reactions and its dependence on molecular complexity and structure will be discussed.

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Séminaire Phys. Mol. / Lucile Rutkowski : Spectroscopie par peignes de fréquences

DATE : 04 AVRIL 2017 à 14h00 en salle 120

Intervenante : Lucile Rutkowski , Department of Physics, Umeå university

Cavity-enhanced optical frequency comb spectroscopy: developments and applications.
Optical frequency combs offer unprecedented combination of spectral coverage, high resolution and high-sensitivity when combined with enhancement cavities. They enable simultaneous detection of multiple species and/or of entire molecular absorption bands, reducing the influence of the fluctuations of the experiment environment on the final result. I will present the principle of the two types of spectrometers I have contributed to develop and worked with: the Vernier continuous filtering spectrometer (during my PhD in Lyon), based on the coupling of a comb in a detuned cavity, and the comb-based Fourier transform spectrometer with sub-nominal resolution (during postdoc in Umeå, Sweden). I will show results for atmospheric detection in the visible and the mid-infrared ranges, OH and H2O detection in combustion diagnostics in the telecom near-infrared spectral range, and high precision absorption and dispersion spectroscopy of CO2 still in the telecom range.

 

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Conférence IPR : Didier ROUX « Recherche fondamentale, inventions techniques, innovations technologiques : un voyage scientifique

DATE : Mardi 4 avril 2016 à 12h15
Diapason – Campus de Beaulieu – Rennes 1

Intervenant : Didier Roux
Directeur de la Recherche et de l’Innovation du Groupe Saint-Gobain, membre de l’académie des sciences, professeur au Collège de France

Dans cette présentation,  nous essaierons d’aborder différents aspects des problématiques qui relient la recherche fondamentale, les inventions et les innovations.  En nous basant sur l’expérience personnelle de l’auteur mais aussi sur des grands sujets qui ont marqués notre époque(de la machine à calculer au  numérique) nous essaierons de faire ressortir la richesse des approches conduisant à des innovations. Nous verrons que loin d’être un processus linéaire, ces approches (recherches, inventions, innovations)  s’enrichissent les unes les autres et qu’il n’existe pas de processus bien identifié d’innovation.

Voir la vidéo sur Youtbe :
https://www.youtube.com/watch?v=x2uaKHVOysU

 

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