Transitions de phase, physique statistique des systèmes en interaction
Informations pratiques
Discipline : |
Physique et Chimie |
Niveau : |
Master 1 |
Semestre : |
S1 |
Crédits ECTS : |
5 |
Volume Horaire : |
26h Cours |
Responsable : |
Peter Holdsworth |
Ecole Normale Supérieure de Lyon UMR 5672 Laboratoire de physique |
Intervenants : |
P. Holdsworth D. Carpentier R.Everaers |
La Formation
1/ Introduction
Diagramme de phases ; symétrie, brisure de symétrie et paramètre d’ordre ; exemples.
Approches théoriques possibles : thermodynamique, modèles de physique statistique ; approches analytiques et numériques. Approches expérimentales : propriétés macroscopiques, corrélations microscopiques.
2/ Systèmes et interactions
Interactions entre atomes et molécules ; Interactions effectives entre particules colloïdales
Interactions entre spins, entre dipôles.
3/ La compétition énergie-entropie, quelques exemples
Transition para-ferromagnétique et gaz sur réseau. Cristallisation, transitions entropiques.
4/ Thermodynamique et diagrammes de phase
Rappel des principes - Potentiels thermodynamique.
Lecture et construction de diagrammes de phase. Modèle de van de Waals. Condensation capillaire. Diagramme de phases de mélanges binaires.
5/ Physique statistique : Approches de champ moyen
Généralités. Approche de Curie-Weiss/Bragg Williams. Approche Variationelle. Théorie de Flory pour un polymère. Théorie de Flory-Huggins.
6/ Théorie de Landau
Développement en puissances du paramètre d’ordre. Classification des différentes transitions.
7/ Corrélations et fluctuations
Longueur de corrélation. Calcul des fonctions de corrélation en champ moyen. Approximation gaussienne, critère de Ginzburg.
8/ Lois d’échelle
Scaling, méthode de Kadanoff ; Renormalisation dans l’espace réel, modèle d’Ising
Simulations et « finite size scaling »
Pré-requis
Thermodynamique et Physique statistique, B. Jancovici (Nathan-sciences 128)
Modalité de l'examen
Ecrit.
Mots-clés
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