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Présentation du département

Théorie et Simulation Numérique

L’activité du département "Théorie et Simulation Numérique" porte sur l’étude de systèmes de dimension réduite : surfaces, interfaces, nanostructures (agrégats, fils, nanotubes, ...) libres, supportées ou obtenues par confinement dans des matrices poreuses. Elle s’attache à décrire par des modèles réalistes, de l’échelle atomique à l’échelle mésoscopique, la structure et les propriétés électroniques, thermodynamiques et dynamiques de ces systèmes.

Nous nous intéressons en outre à des milieux tridimensionnels désordonnés et à des systèmes d’intérêt industriel ou géologiques pour lesquels l’échelle nanométrique est pertinente, dans la compréhension ou l’utilisation.

Cette variété topologique et structurale se double d’une diversité dans la nature chimique des systèmes étudiés : métaux, semi-conducteurs, oxydes, composés à base de carbone,...

Les principaux outils de modélisation utilisés sont le calcul de la structure électronique et de l’énergie totale par des méthodes ab-initio ou semi-empiriques, la simulation numérique "atomistique" (Dynamique Moléculaire ou Monte Carlo), ainsi que des développements analytiques.

Le département travaille sur des sujets qui lui sont propres, en étroite collaboration avec des expérimentateurs, au CINaM ou à l’extérieur, ainsi qu’avec d’autres théoriciens en France et à l’étranger.

equipe_TSN - 25.8 Mo

Théorie et Simulation Numérique

Publications récentes.

Thermal activation parameters of plastic flow reveal deformation mechanisms in the CrMnFeCoNi high-entropy alloy

G. Laplanche, J. Bonneville, C. Varvenne, W.A. Curtin, E.P. George

Acta Materialia 143 257-264 (2018)


Magnetic dimerization in the frustrated spin ladder Li2O(CuSO4)2

O. Vaccarelli, G. Rousse, A. Saul, G. Radtke

Physical Review B 96 180406 (2017)


Piezomagnetism and magnetoelastic memory in uranium dioxide

M. Jaime, A. Saul, M. Salamon, V. Zapf, N. Harrison, T. Durakiewicz, J. Lashley, D. Andersson, C. Stanek, J. Smith, K. Gofryk

Nature Communications 8 99 (2017)


Production of H2 by water radiolysis in cement paste by electron irradiation: A joint experimental and theoretical study

S. Le Caer, L. Dezerald, K. Boukari, M. Laine, S. Taupin, R.M. Kavanagh, C.S.N. Johnston, E. Foy, T. Charpentier, K.J. Krakowiak, R.J.-M. Pellenq, F.J. Ulm, G.A. Tribello, J. Kohano, A. Saul

Cement and Concrete Research 100 110 (2017)


The crystal-chemical control of the elastic properties of 2:1 phyllosilicates minerals

J. Berthonneau, C.G. Hoover, O. Grauby, A. Baronnet, R.J.-M. Pellenq, F. Ulm

Applied Clay Science 143 387-398 (2017)


In Search of the Quantum-Electronic Origin of Color Change: Elucidation of the Subtle Effects of Alloying with Copper on ≈1.8 nm Gold Nanoclusters

R. Sinha-roy, X. Lopez-lozano, R.L. Whetten, P. Garcia-gonzalez, H.CH. Weissker

Journal of Physical Chemistry C 121 10 5753-5760 (2017)


Linking growth mode to lengths of single-walled carbon nanotubes

M.S. Magnin, H. Amara, H. Jiang, H.Z. Cui, F. Fossard, A. Castan, E. Kauppinen, A. Loiseau, C. Bichara

Carbon 113 231-236 (2017)


Quasi-two-dimensional Bose-Einstein condensation of spin triplets in the dimerized quantum magnet Ba2CuSi2O6Cl2

M. Okada, H. Tanaka, N. Kurita, K. Johmoto, H. Uekusa, A. Miyake, M. Tokunaga, S. Nishimoto, M. Nakamura, M. Jaime, G. Radtke, A. Saul

Physical Review B 94 094421 (2016)


Mixed electrical-heat noise spectrum in a quantum dot

P. Eymeoud, A. Crepieux

Physical Review B 94 20 205416 (2016)


Free Volume Theory of Hydrocarbon Mixture Transport in Nanoporous Materials

A. Obliger, R. Pellenq, F.J. Ulm, B. Coasne

Journal of Physical Chemistry Letters 7 19 3712-3717 (2016)