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Modélisation - Grenoble INP - SURGECO

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Modélisation

Publié le 7 novembre 2008
 
 
D'une  part, la modélisation des phénomènes de transport, de réactivité et de croissance en s'appuyant sur les informations expérimentales. Ceci nécessite un couplage fort avec les autres thèmes, notamment les thèmes faisant appel à la chimie de ces phénomènes. 

Concernant l'étude de la réactivité, il est impératif d'établir des passerelles avec les thèmes Poudres et Composés moléculaires afin de comprendre les mécanismes réactionnels liés soit à la complexité de la surface, soit à la complexité de la phase gazeuse.

De même les mécanismes de croissance peuvent être abordés soit par des modèles à l'échelle méso issus de la physique pour traiter  les problèmes liés à des substrats complexes comme les tranchées (microstructure par exemple) soit par des approches plus atomistiques si on veut prendre en compte les aspects chimiques de la croissance. (tailles des grains, nanoobjets, ...)

Pour ce qui est des propriétés optiques et électriques des matériaux ainsi obtenus, nous pouvons faire appel à la structure théorique de l'ETSF, réseau européen et labellisée RTRA.

D'autre part, il est important d'avoir une réflexion entre modélisateurs concernant le développement d'une modélisation multiéchelle allant de la molécule gazeuse au dépôt.

Des méthodologies différentes peuvent être développées, non seulement suivant le type de matériaux à l'étude, mais également concernant la gamme des échelles des phénomènes en jeu. Elles peuvent toutefois être regroupées en deux classes dites hiérarchique et concurrentes. Dans la première, les informations sont passées d'une échelle à l'autre, tandis que dans la seconde une prise en compte simultané de toutes les échelles. Pour les matériaux cristallins, exemple de matériaux dits « durs », des méthodes intégrant les échelles les plus petites, qui concernent la structure électronique, et les échelles intermédiaires qui font intervenir la dynamique atomique, sont efficaces. En d'autres termes, le couplage entre les méthodes quantiques et des méthodes de type Monte-Carlo ou dynamique moléculaire a enregistré un grand nombre de succès dans la cinétique et la dynamique des processus chimiques, notamment pour les surfaces et les interfaces. Les axes développés et qui restent largement ouverts à l'heure actuelle du aux nombreux verrous subsistant sont l'intégration des échelles plus grandes pour aller vers le continuum ou pour le «design des nanomatériaux». Les deux stratégies poursuivies sont d'une part une technique dite «multigrille» avec une répercussion simultanée des informations à toutes les échelles, elle s'apparente d'ailleurs à la technique dite «on the fly» et, d'autre part, une technique hiérarchique dans laquelle les informations sont passées entre les échelles, du comportement électronique vers les lois constitutives.

Un tel projet est ambitieux et nécessite une discussion approfondie pour cibler le procédé le plus judicieux à une telle réalisation. Un autre intérêt de notre communauté peut se situer dans la compréhension de propriétés macroscopiques et notamment mécaniques à partir de modèles ou de concepts utilisés à l'échelle nanoscopique.

Formulaire SurGécode à renvoyer à Gérard Vignoles ( vinhola(at)lcts.u-bordeaux1.fr )

Coordinateur
 
Alain Pasturel, SIMaP Modélisation ALD
 
 
SURGECO
Laboratoire Science et Ingénierie, Matériaux et Procédés
Domaine Universitaire - 1130 rue de la Piscine
F-38402 - Saint Martin d'Hères - FRANCE
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