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Seminars 2005-2006

2005-2006

Monday, July 17th, 11AM:
Etude de séismes tectoniques et volcaniques en champ proche:
differences et points communs.

D. Legrand (DGF Universidad de Chile)

Le but de ce séminaire est de présenter quelques points communs et différences entre les séismes tectoniques et volcaniques.
En champ lointain, les séismes tectoniques sont souvent approximés comme une source ponctuelle. On détermine alors leurs mécanismes de rupture dans l’espace, en modélisant les ondes P, S et de surface de champ lointain (décroissance en 1/distance). Cependant, de telles études ne permettent pas de discriminer le plan de faille parmi les deux plans nodaux que constitue le mécanisme au foyer. Par contre si ces séismes sont étudiés en champ proche, il importe de tenir compte d’une source de dimension finie et des ondes sismiques champ proche (décroissance comme l’inverse du carré de la distance). Dans ce cas, la discrimination du plan de faille est alors possible.
Les séismes volcaniques sont très souvent enregistrés en champ proche. Il est donc important de tenir compte à la fois des ondes champ proche et d’une source sismique générale, comportant une partie isotrope (explosive ou implosive). Certains séismes volcaniques sont très différents des séismes tectoniques. Une grande variété de signaux existe d’un volcan à l’autre et également pour un même volcan. Cette richesse de signaux traduit des mécanismes variés, souvent mal compris. Les étapes de bases sont de déterminer la localisation des sources et leurs mécanismes. Or tous les traitements classiques développés pour les séismes tectoniques ne sont pas directement applicables aux séismes volcaniques. D’autres techniques doivent être appliquées, rendant les résultats souvent imprécis. Les modèles numériques développés ne permettent pas toujours de comprendre les signaux observés. Des modèles analogiques en laboratoire peuvent alors prendre le relais pour mieux comprendre quelques observations très simples mais encore mal comprises.

Monday, July 10th, 11AM:
Stochastic resonance: from climate to biology.

Roberto Benzi (Université de Rome II)

 

Friday, June 30th, 11AM:
Modélisation numérique de la turbulence au voisinage d’une paroi solide

E. Lévêque (ENS-Lyon)

résumé

Monday, June 26th, 11AM:
Virial coefficients for hard spheres

B. M. McCoy (Stony Brook).

We review the history of the computation of virial coefficients for hard spheres from the result for B_4 in 3 dimensions of van Laar and Boltzmann in 1899 to the recent Monte Carlo evaluations of B_9 and B_10 for dimensions D = 2, ...,8. We focus in particular on the question of the existence of negative virial coefficients and the radius of convergence of the series.

Jeudi 22 et vendredi 23 juin.


 

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* JOURNEES DES THESARDS *

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Vous trouverez le programme détaillé sur le [site] des organisateurs

Monday, June 19th, 11AM:
Les dynamiques r�sultant d'un couplage particule-onde � �chelle macroscopique

Suzie Proti�re (LPS et MSC, Paris)

Des gouttes d'un fluide d�pos�es sur la surface libre d'un bain du m�me fluide coalescent normalement avec celui-ci en quelques dixi�mes de seconde. A la suite d'un projet de l'enseignement de physique exp�rimentale, nous avons pu montrer qu'une oscillation verticale du bain inhibait enti�rement cette coalescence. En effet si l'acc�l�ration oscillante est d'amplitude suffisante, la goutte sautille sur la surface. Le film d'air qui s�pare la goutte du substrat n'a pas le temps de se rompre avant que la goutte et le substrat soient s�par�s lors du rebond suivant. Les gouttes peuvent survivre dans cet �tat pour un temps illimit�.
Lors de chacun de ses chocs, la goutte d�forme la surface. Si la viscosit� est faible, il en r�sulte l'�mission d'ondes capillaires. Les gouttes interagissent par celles-ci et s'organisent spontan�ment en �tats li�s ou en r�seaux r�guliers.
Par ailleurs nos exp�riences sont faites en dessous du seuil de l'instabilit� de Faraday et l'interface est g�n�ralement plate. Toutefois, � proximit� du seuil de cette instabilit�, le choc des gouttes suffit pour g�n�rer localement une onde de Faraday amortie. On constate que l'interaction d'une seule goutte avec l'onde qu'elle g�n�re conduit � une bifurcation o� la goutte acquiert spontan�ment une vitesse horizontale bien d�finie. On obtient ainsi ce que nous appelons des "marcheurs" dont on peut �tudier les interactions. En particulier l'association de deux marcheurs conduit deux gouttes � orbiter l'une autour de l'autre. Ces orbites ont des diam�tres discrets et r�sultent de l'interaction que cr�ent entre les gouttes les interf�rences des ondes qui leur sont associ�es. On discutera les similarit�s qui existent entre ces nouveaux objets et les structures localis�es (quasi-solitons) observ�es dans divers syst�mes dissipatifs � deux dimensions.

Monday, June 12th, 11AM:
Films minces de cristaux liquides : élasticité et défauts

Emmanuelle Lacaze (Institut des Nano-Sciences de Paris)

[résumé .html]

Thuesday, June 6th, 11AM: ATTENTION : Mardi pour cause de lundi (presque) férié.
Nanomagnétisme : de la nanoparticule à la molécule.

Wolfgang Wernsdorfer (Laboratoire Louis Néel, Grenoble)

L'intérêt pour la frontière entre physique classique et quantique n'a cessé de croître avec le développement rapide des nanosciences, alimenté par la miniaturisation des systèmes physiques. Il est ainsi devenu essentiel de comprendre le lien entre les propriétés classiques à l'échelle macroscopique et les lois quantiques à l'échelle microscopique. Cette exigence est particulièrement importante en nanomagnétisme où de nombreuses applications nécessitent des nanoparticules magnétiques monodisperses. On peut citer comme exemple les aimants monomoléculaires, qui sont des molécules individuelles se comportant comme des particules magnétiques monodomaines. En dessous de leur température de blocage, ces molécules possèdent un cycle d'hystérésis de l'aimantation, propriété classique d'un aimant, tout en présentant des propriétés quantiques.
En mesurant la probabilité de retournement en fonction de la température et d'un champ appliqué perpendiculairement à l'axe facile, nous avons ainsi pu mettre en évidence un effet tunnel entre les niveaux d'énergie fondamentale, et l'existence de ce qui est appelé dans un modèle semi-classique "la phase quantique du spin" ou "phase de Berry" associée au spin magnétique. Cet effet tunnel de l'aimantation peut s'avérer un atout pour certaines applications de ces aimants moléculaires, telles que le calcul quantique et la réalisation de superposition d'états, mais présente également des inconvénients (pour le stockage de l'information, par exemple).
Ce séminaire sera l'occasion de passer en revue les avancées récentes dans ce domaine de recherche.

Friday, June 2nd, 11AM:
Instabilités mésoscopiques et mécanismes de relaxation
dans les caoutchoucs renforcés ou les thermo-plastiques

D. Long (Physique des Solides, Orsay)

L'élasticité des caoutchoucs est un phénomène complexe à décrire et qui fait intervenir de nombreux mécanismes (enchevêtrements, relaxation de chaînes pendantes,...). Dans les caoutchoucs renforcés ou les élastomères thermo-plastiques, la présence d'une dispersion d'inclusions rigides rend cette description plus ardue. Nous proposons un modèle qui permet de décrire, grâce à des simulations numériques, la relaxation dans ces systèmes, et qui permet d'exhiber des instabilités qui se traduisent par des réorganisations irréversibles du réseau (désordonné) d'inclusions rigides. Nous proposons que ces réorganisations sont à l'origine du comportement plastique de certains de ces systèmes.
Par ailleurs, je présenterai avec Ludovic Odoni la nouvelle UMR Rhodia/CNRS "Advanced Materials" qui démarrera en septembre prochain à Lyon (Saint Fons).

Monday, May 29th, 11AM:
Dynamique de structures d'adhésion modèles: les podosomes.

Thierry Biben (LPMCN, Lyon)

Tout au long de la vie d'adulte, deux types de cellules assurent le renouvellement permanent du matériel osseux: les ostéoclastes, qui résorbent l'os, et les ostéoblastes, qui sécrètent le nouveau matériel osseux. Lorsqu'un ostéoclaste entre en contact avec un substrat, de petites structures d'adhésion, les podosomes, apparaissent dans la zone de contact. C'est la dynamique de ces structures que nous allons analyser sur la base d'un modèle simple.

Monday, May 22nd, 11AM:
Novel Quantum Effects in Antiferromagetic Chain Compounds

Ian Affleck (Université British Columbia)

Conventional theories usually fail for one-dimensional systems where strong quantum fluctuations prevail and novel theoretical methods are required. I will review field theory approaches to one dimensional antiferromagnets and their recent applications to understanding muon spin resonance, neutron scattering and electron spin resonance experiments.

Monday, May 15th, 11AM:
Des films de savon aux volcans : que peut-on apprendre du chant des bulles ?

Valérie Vidal (ENS-Lyon, Lyon)

Lorsqu’une bulle d’air explose à la surface d’un fluide complexe (non-newtonien), le signal acoustique associé peut être décomposé en deux parties distinctes : pendant les premières 10 ms environ, un signal de haute fréquence (~ 3 kHz) est émis, suivi par un signal de basse fréquence (~ 20 Hz). Une caméra rapide permet de filmer l’explosion, dont le signal acoustique est enregistré par ailleurs. Dans le but de mieux comprendre la dynamique du système, nous avons monté une expérience simple, dans laquelle un film de savon explose au-dessus d’une cavité de géométrie déterminée, dont la surpression est imposée. Les résultats associés à l’explosion du film de savon permettent de comprendre le rôle des différents paramètres (géométrie, surpression, temps de rupture du film) dans la forme du signal à haute fréquence émis en premier lieu lors de l’explosion d’une bulle à la surface d’un fluide non-newtonien. La seconde partie du signal (basse fréquence) est associée à une onde de cisaillement, générée par l’effondrement des parois de la bulle. Une application possible à l’acoustique des volcans est envisagée : ces résultats pourraient amener des informations sur la rhéologie de la lave, la structure interne d’un volcan, et la distribution d’énergie dans le système durant les phases explosives.

Tuesday, May 9th, 11AM: (Attention déplacé au mardi pour cause de lundi férié)
Architecture optimale des réseaux de transfert: comparaison avec la structure de réseaux biologiques naturels.

Marc Durand (MSC, Paris)

La quasi-totalité des organismes vivants possèdent un ou plusieurs réseaux de transport permettant l'apport et la distribution de fluides ou nutriments à travers tout l'organisme (ex: les poumons, le système vasculaire chez les mammifères, les nervures des feuilles,…). Malgré la grande variété des organismes peuplant la planète, ces réseaux de transfert présentent de grandes similitudes tant sur le plan topologique que géométrique.
Plusieurs indices permettent de penser que la structure de ces réseaux correspond en réalité à certains critères d'optimisation (vis-à-vis de certaines contraintes), développés au cours de l'évolution des espèces. Aussi, plusieurs modèles théoriques ont déjà été tentés afin d'expliquer la structure de ces réseaux, mais pour la plupart basés sur une optimisation locale de la structure (c'est-à-dire en une jonction du réseau), et non sur une optimisation globale de tout le réseau, l'analyse dans ce dernier cas étant beaucoup plus délicate.
Je montrerai pendant ce séminaire qu'il est possible d'établir des caractéristiques sur la topologie et la géométrie du réseau optimisant globalement le transport, et comparerai ces caractéristiques avec des données expérimentales obtenues sur les réseaux naturels.

Friday, April 28th : ATTENTION : 2PM, salle 117.
SVM classification: Practical considerations of theoretical concepts

ELmer A. Fernandez (Catholic University of Cordoba, Argentina)

When we deal with a classification problem one of the main concerns about it is to know how well this classifier will works in a real environment. The Structural Risk Minimization Theory and the SVM method developed by Vapnick and Chervonenskis deal with this problem giving us theoretical bounds to classification errors. Here we will review some of these theoretical concepts and their practical counterpart to handle real problems.

Tuesday, April 18th, 11AM, salle 116 : (Attention : MARDI pour cause de lundi férié)
Mesures opto-mécanique à l'échelle submicrométrique
en vue de l’étude de la force de Van der Waals-Casimir.

Guillaume Jourdan* et Joël Chevrier° (LEPES, °UJF, Grenoble et *LKB, Paris)

L'énergie de point zéro du champ électromagnétique est fortement affectée par les conditions aux limites qui lui sont imposées. Ainsi dans une cavité métallique, la présence de deux surfaces en regard, en modifiant les états de la cavité du champ EM produit un effet mécanique remarquable : l'effet Casimir, du nom du physicien hollandais qui en 1948 prédit l'existence d'une force attractive entre deux miroirs plans parfaits, neutres et parallèles. Depuis la fin des années 90, l'étude de ce phénomène connaît un regain d'intérêt qui s'explique notamment par la mise en place de nouveaux dispositifs expérimentaux tels que l'AFM et les microsystèmes mécaniques. Ces derniers rendent désormais accessible la mesure précise de cette force de faible intensité et de courte portée mais variant très rapidement en L-4. D'un point de vue théorique, la modélisation de cet effet constitue, à l'instar de la physique atomique, une autre aire de tests pour l'électrodynamique quantique (QED), pour lequel la divergence de l'énergie du "vide" reste toujours un problème majeur de la physique contemporaine. De manière générale, la mesure de force aux échelles submicroniques intéresse aujourd'hui aussi bien les cosmologistes pour confronter les modèles de gravitation à courte portée avec l'expérience, que les concepteurs de micro/nanostructures électromécaniques (MEMS, NEMS). Nous retiendrons en particulier que la force de Van der Waals/Casimir domine à la limite des faibles distances (à moins de 100 nm) l'interaction électrostatique, qui jusqu'à présent était la seule considérée dans le fonctionnement de ces microsystèmes sous vide. Par conséquent, on s'attend à ce que leur comportement mécanique soit fortement influencé par l'effet Casimir.
L'étude des forces non contact aux échelles nanométriques (10 nm à 500 nm) a débuté au sein du groupe picoNewton du LEPES en 2002 durant la thèse de Gauthier Torricelli. Cette activité s'est beaucoup développée depuis autour des mesures de forces électrostatiques, de Van der Waals Casimir et de "shear forces" (cette interaction dissipative d’une pointe oscillant parallèlement à une surface métallique si utile pour verrouiller la distance pointe surface en SNOM par exemple mais dont l'origine physique n'est toujours pas clairement expliquée et a suscité des études théoriques remarquables comme le couplage de cette pointe avec les fluctuations thermiques du champ EM au voisinage de la surface). Après un bref aperçu de l'état de l'art dans ce domaine au niveau international, nous décrirons le montage expérimental en cours de réalisation à Grenoble. A la lumière des premiers tests effectués sur cet appareil, nous discuterons i) de ses performances ainsi que des difficultés expérimentales associées à ce type de mesure, ii) des stratégies de mesures que nous mettons en œuvre. Enfin nous reviendrons sur les motivations de cette étude que nous menons en collaboration étroite avec Serges Reynaud et Astrid Lambrecht du LKB à Paris : Peut on modifier de manière notable la force de Casimir, voire la rendre répulsive en modifiant la géométrie et la nature des surfaces? Quelle perspective offre alors la voie de la nanostructuration?

Friday, April 14th, 11AM:
Ecoulements denses de milieux divisés

Yann Bertho (Liège)

Les matériaux granulaires présentent des comportements dynamiques variés et souvent peu intuitifs lorsqu’ils s’écoulent. Ainsi, dans un tube vertical, on observe des écoulements dilués, en ondes de densité ou bien compacts. Je présenterai une étude essentiellement expérimentale d’écoulements denses de grains, pour lesquels une forte corrélation entre la pression de l’air et la compacité dans le tube a été mise en évidence. Par ailleurs, un fort effet d’amplification des fluctuations de pression générées en bas du tube est observé lors de leur propagation vers le haut. La modélisation d’un tel régime fait apparaitre l’importance de la compréhension des frottements entre les grains et les parois du tube. Une étude expérimentale spécifique de l’influence d’un mouvement relatif entre un empilement granulaire et des parois a donc été réalisée. En particulier, je montrerai que l’on peut généraliser le modèle (statique) de Janssen au cas des écoulements granulaires en conduite.
Un autre type d'écoulement granulaire confiné concerne les silos à grains. La loi qui régit le flux des grains dans de tels dispositifs reste à ce jour essentiellement empirique. Une expérience d'écoulement de mousse humide dans une telle géométrie présente certaines analogies avec un écoulement granulaire et sera discutée.

Thursday, April 13th, 11AM: ATTENTION - Amphi H
Corrélations dynamique dans les verres colloïdaux et vieillissement dans "mini-émulsions" des protéines de membrane

Matteo Pierno (Montpellier)

Les verres ont une structure statique qu'on ne peut pas trop distinguer de celle du liquide correspondant, sans le signe d'une augmentation d'une échelle de longueur statique de corrélation prés de la transition vitreuse. Par contre il y a une croissance évidente de corrélations dynamiques : on peut penser a ça comme a des régions qui se déplacent simultanément pour permettre l'écoulement. Nous présentons de nouvelles susceptibilités dynamiques «multi-point» pour estimer quantitativement la taille de ces régions et fournir une évidence expérimentale directe que la transition vitreuse des liquides moléculaires et des suspensions colloïdales est accompagnée de la croissance de corrélations spatiales de la dynamique.
La solubilisation des protéines de membrane exige des agents tensioactifs, dont les propriétés structurales jouent un rôle crucial en déterminant le comportement de phase de la protéine. Nous montrons que la ionisation d'un tensioactif sensible au pH, le "lauryldymethylamino-N-oxyde" limite au « centre photo-synthétique de réaction », induit la ségrégation de phase de protéine dans gouttes micrométrique. Cette séparation de phase liquide-liquide a lieu dans une gamme étroite de pH, est favorisée en augmentant la température, et disparaît en ajoutant le sel. Après une croissance initiale rapide de gouttelette, la cinétique presque arrêtée laisse ultérieurement le système dans un état émulsionné finement divisé et durable.

Monday, April 10th, 11AM:
Turbulence MHD dans les disques d'accrétion protoplanétaires:
propriétés et applications

Sébastien Fromang (DAMTP/CMS, University of Cambridge)

Le mécanisme le plus prometteur pour expliquer le transport de moment cinétique dans les disques d'accrétion est la turbulence MHD, conséquence de l'instabilité magnetorotationnelle. Dans un premier temps, je présenterai les propriétés physiques de cette instabilité et je détaillerai les caractéristiques de la turbulence MHD qui ont été mises en évidence à l'aide de simulations numériques Euleriennes, ainsi que les problèmes qu'il reste à résoudre sur les plans physiques et numériques.
Dans la deuxième partie, je parlerai des conséquences de la turbulence MHD sur la dynamique des solides de petite taille (diffusion par les fluctuations turbulentes, accumulation dans des tourbillons) et des conséquences que cela peut avoir pour la formation planétaire.

Friday, April 7th, 11AM:
Quelques expériences avec des membranes minces

C. Tassius (USACH, Chile)

Les cellules vivantes sont constamment soumises à des contraintes, qu'elles proviennent de leur environnement extérieur, ou qu'elles soient auto-générées. Dans ce second cas, savoir où et comment s'exercent les forces mises en jeu à ces échelles micrométriques, compte-tenu des propriétés mécaniques des constituants cellulaires, intéresse autant les biologistes que les physiciens.
Lors de processus vitaux tels que la division cellulaire ou le déplacement des fibroblastes, impliqués dans la cicatrisation des blessures, la répartition des contraintes varie dans le temps. Une des solutions expérimentales les plus simples permettant d'étudier ces phénomènes utilise des membranes de quelques dizaines de nanomètres d'épaisseur. Elles sont obtenues par réticulation à chaud (vulcanisation) d'huile silicone, et formées à la surface d'une goutte du même liquide.
Diverses techniques sont mises à profit pour la caractérisation de ces membranes et l'observation de leur réponse sous contrainte. D'autre part, nous comparons les résultats obtenus selon que le liquide est de l'huile silicone ou du polydiméthylsiloxane (PDMS), soumis au même traitement. En nous appuyant sur ces données, nous discuterons le modèle proposé. Enfin, nous verrons comment utiliser ces membranes et tirer profit des travaux sur l'élasticité des axones neuronaux menés également au sein de l'équipe.

Monday, April 3rd, 11AM:
Elementary questions for antiferromagnets
- Complicated challenges for many body theory

Sebastian Eggert (Technische Universität, Kaiserslautern)

The understanding of antiferromagnetism has been a challange for physicists since the early times of quantum mechanics. The discovery of high-temperature superconductors has renewed the attention especially to low-dimensional antiferromagnets. Already elementary questions such as the effect of a magnetic field or the local arrangements of magnetic moments give surprising answers, which illustrate the underlying collective many-body effects. The exotic behavior of basic models in one and two dimensions with impurities will be discussed and explained in detail. Experimental implications and relevance to related systems such as quantum wires will be addressed.

Friday, March 31st, 11AM:
LIGHT-INDUCED MOLECULAR MOTION OF AZOBENZENE-CONTAINING MOLECULES:
A RANDOM-WALK MODEL.

Boris Bellini (CRMCN, Marseille)

Since it was first evidenced in 1995, light-induced mass motion in layers of azobenzene-containing molecules has led to diverging interpretations and remains partly unexplained. In this paper, we discuss a light-driven random-walk model where moving chromophores drag the molecule to which they are grafted. It consists in a diffusion motion of the azobenzene functions where each random step follows an isomerising absorption.
After a presentation of our experimental results obtained through AFM and optical techniques, we state the hypotheses of our model and we show how it suits the experimental observations reported.
In the frame of this model, where each azobenzene function is put in motion by light, we assess the distance over which an azobenzene-containing molecule can be dragged. We also estimate the energetic output of this dragging process.
Finally, we discuss the microscopic origin of these molecular motors and we compare it to the model of thermal ratchets introduced by Feynman and extensively resorted to in Biology nowadays.

Thursday, March 30th, 11AM: ATTENTION Lieu : Amphi C
Propriétés Structurales et Dynamiques
d'Assemblages Supramoléculaires Nanostructurés

E. Buhler (LSP, Grenoble I)

L'autoassemblage de petites molécules ou d'architectures moléculaires plus complexes en milieu aqueux ou organique peut produire une variété de structures: bâtonnets, fibres, rubans, polymères supramoléculaires, nanotubes, etc... Le séminaire sera centré sur l'étude des caractéristiques structurales et dynamiques de deux systèmes particuliers:
1) Les propriétés structurales et dynamiques des autoassemblages supramoléculaires d'un tensio-actif fluoré ont été étudiées à partir d'expériences de Cryo-TEM, de diffusion des RX et de la lumière et de rhéologie. Les molécules s'autoassemblent sous forme de rubans qui ont une section caractérisée par des dimensions de l'ordre de 4 nm sur 2.5 nm. Les expériences de Cryo-TEM révèlent la présence de réseaux de micelles multiconnectées responsables d'un effet rhéo-épaississant géant et de propriétés rhéologiques très particulières.
2) Les nanostructures d'agrégats fibrillaires formés à partir de polymères supramoléculaires sensibles à des variations de températures ont été étudiées à l'aide d'expériences de diffusion des neutrons et de rhéologie. Les résultats concernant les propriétés de ces assemblages et des empilements moléculaires seront présentés.

Tuesday, March 28th, 11AM:
Mesure de la distribution des forces exercées par des cellules et des vers de Dictyostelium en migration sur des surfaces élastiques.

Jean-Paul Rieu (LPMCN, Lyon)

Dictyostelium provides an experimentally accessible and simple model system to investigate many biological processes. It is assumed that chemotactic waves organize the periodic motion of cells during the migration of Dictyostelium slugs. However, the mechanisms by which mechanical forces are exerted, their magnitude and their location, are unknown. We present here the first measurements of the distribution of forces exerted by slugs using the elastic substrate method. Deformation field is measured with a confocal microscope from the displacement of fluorescent beads embedded in soft elastomer substrates. We show that force calculations are simple and robust when the noise level on bead displacements is low. We are able to identify clearly separate friction areas in the tip and in the trail, and traction in the prespore area. Surprisingly, the magnitude of friction and traction forces is decreasing with slug velocity indicating that these quantities are probably related to the dynamics of cell/substrate adhesion. We also measure large perpendicular forces around slug boundary suggesting an important role of the sheath surrounding the slug in the force transmission to the substrate.
We will also present preliminar traction force experiments on single Dictyostelium cells. The great difference between the force fields of single cells and slugs indicate a complex collective behaviour within slugs which is not yet understood.

Monday, March 27th, 11AM:
Wave and particles interaction
from plasma physics to the Free Electron Laser

Duccio Fanelli (Université de Florence)

The interaction between a wave and a bunch of charged particles is encountered in many branches of applied physics. Transfer of energy from fast beams to waves allows to employ traveling wave tubes (TWT) as wide-band amplifiers for space and communication purposes and Free Electron Lasers (FEL) as tunable coherent light sources. Both devices can be modeled by a self-consistent Hamiltonian with N+M degrees of freedom, where N degrees of freedom refer to the N charged particles, while M are associated with the electromagnetic waves. Due to the mutual interaction, the latter display an initial exponential growth, followed by a subsequent saturation, that is successfully reproduced within the framework of a Vlasov-like description. This observation opens up the perspective of carrying out dedicated analytical studies.
Selected results will be reviewed during this talk and the possibility of testing the theory through a campaign of dedicated experiments will be also addressed. By gaining insight into the fundamental mechanisms governing the amplification process, we aim at developing innovative strategies to improve the performance of the machines.

Monday, March 20th, 11AM:
Contrôle tout-optique d'écoulements microfluidiques

Jean-Pierre DELVILLE (CPMOH, Bordeaux)

Agir sur les écoulements microfluidiques avec de la lumière est une voie originale car les effets des ondes lumineuses sur les milieux diélectriques homogènes ou inhomogènes sont non seulement nombreux (pression de radiation, piégeage diélectrique, forces diffusives, convection thermique ou thermocapillaire dans les milieux absorbants), mais également sans contact. De plus, l'utilisation d'ondes laser semble a priori très adaptée car l'extension spatiale de l’onde excitatrice peut aisément correspondre à celle des écoulements microfluidiques, c’est-à-dire souvent de l'ordre de la dizaine de microns. Après une illustration des différents mécanismes d'interaction utilisés dans une approche laser de la microfluidique (pinces optiques et pression de radiation laser), je décrirai des expériences que nous avons développées en exacerbant le couplage thermocapillaire. Je montrerai notamment comment induire, manipuler et mettre en forme des micro-écoulements diphasiques au sein d'un microcanal. Ces études conduisent au développement de nouveaux micro-composants élémentaires modulables, tels que des mélangeur et vannes optiques, des aiguilleurs, des diviseurs asymétriques ou des fusionneurs de gouttes. Utilisés en combinaison, ces composants semblent prometteurs dans le contexte du "laboratoire sur puce" car ils ne nécessitent aucun traitement préalable des micro-canaux.

Tuesday, March 14th, 2PM, Room 115:
The many faces of 2D conformal quantum field theory

Thomas QUELLA (Kings College, Londre)

Conformal quantum field theories (CFTs) are a universal tool which can be used in a variety of physical contexts, in particular in string theory and critical phenomena. After a brief review of these relations and their geometric and algebraic origins, the general features of 2D CFTs are outlined which in many cases allow for an exact solution. Afterwards the presentation will focus on recent developments in understanding boundary conditions and defects which preserve the conformal invariance. Again, a mixture of algebraic, geometric and string theoretic arguments will be used to motivate and illustrate the results.

Monday, March 13th, 11AM:
Seuil d'érosion et formation de rides en cellule de Hele-Shaw

Marc Rabaud (FAST, Orsay)

Les seuils de mise en mouvement des matériaux non consolidés soit par avalanche, soit par érosion sont encore des sujets mal compris d'un point de vu fondamental. Nous nous intéressons au cas d'un milieu granulaire immergé dans un liquide en présence d'un écoulement laminaire du même liquide. En jouant sur le débit du fluide et/ou l'angle du dépôt nous avons mesuré le seuil de mise en mouvement des grains et caractérisé les principales structures (rides triangulaires et rides à tourbillons) qui se développent au-delà du seuil. Je présenterai aussi quelques essais de modélisation des résultats expérimentaux.

Monday, March 6th, 11AM:
Fluctuations et déstabilisation d'une bicouche fluide quasi-libre

Thierry Charitat (Institut Charles Sadron, Strasbourg)

[résumé .pdf]

Friday, February 17th, 11AM:
Cristaux de Wigner macroscopiques :
un système modèle pour l'étude de la dynamique des réseaux élastiques 2D.

Gwennou Coupier (MSC, Paris)

La dynamique des réseaux élastiques bidimensionnels pose des problèmes fondamentaux (dynamique des défauts, rôle du désordre, ancrage,...) . Elle a été étudiée dans des systèmes aussi divers que les colloïdes ou les vortex dans les supraconducteurs. Son étude expérimentale contrôlée est cependant parfois difficile.
Le système modèle que nous proposons est constitué par un ensemble de billes millimétriques électriquement chargées permettant la formation d'un réseau régulier, au travers d'une thermalisation obtenue par agitation mécanique. La dynamique de cristallisation et la mobilité des dislocations ont été étudiées sur des cristaux de grande taille (environ 2000 billes). Nous nous sommes également intéressés à la diffusion dans un canal des particules en interaction.
Nous montrerons enfin qu'un tel système permet la mise en évidence de l'effet d'un potentiel perturbateur bien contrôlé sur la structure d'un réseau.

Monday, February 13th, 11AM:
Mésophases ordonnées de colloïdes modèles : les virus fd.

Eric Grelet (CRPP, Bordeaux)

Certains virus, comme les bactériophages fd, s’auto-organisent en solution aqueuse en fonction de leur concentration en différentes structures cristallines liquides. En particulier, l’existence d’une phase lamellaire confirme le caractère hautement monodisperse de ces colloïdes, conformément aux prédictions théoriques.
Nous nous intéressons à l’origine de la chiralité, qui s’exprime sous forme de torsion, dans les structures auto-organisées. Un modèle basé sur des interactions électrostatiques et de volume exclus, a été développé et il permet de rendre compte du signe et de la valeur de l’hélicité de la mésophase cholestérique.
Récemment, des études réalisées par diffraction des rayons X ont montré l’existence d’une mésophase de symétrie hexagonale dans le régime des concentrations les plus élevées. L’analyse de la portée de l’ordre de position révèle une organisation de type hexatique, dont l’origine serait un compromis entre deux ordres antagonistes que sont la chiralité et l’ordre de position à longue distance. Ces résultats seront comparés à d’autres macromolécules biologiques telles que l’ADN.

Monday, February 6th, 11AM:
Evaporation/condensation in nano and microscale

Robert Holyst (IPC, Warsaw)

Evaporation and condensation of nano droplets and bubbles are studied within diffuse interface hydrodynamics in two-phase coexistance region. The evaporation/condensation process is observed on the time scale from picoseconds to microseconds and length scale from Angstroms to micrometers. A simple analytical formula relating time of evaporation to the size of a droplet is given. We will argue that it should be valid from nano to macroscale. The condensation of bubbles will bring us to the subject of sonoluminescence and chemical nanoreactors at ambient conditions.

Tuesday, January 31st, 11AM:
Gravité quantique : Une introduction

C. Rovelli (LPT, Marseille)

I present an overview of the present state of the attempts to merge general relativity and quantum theory, and unravel the quantum properties of spacetime.
I describe the calculation of the spacetime discreteness in the context of loop quantum gravity, the foundational problems these results raise, and the tentative applications of these results to black hole and early universe physics.

Monday, January 23rd, 11AM:
Instabilités, turbulence et dynamo dans une couche de fluide cisaillée en rotation

Nathanael Schaeffer (IRPHE, Marseille)

Un modèle Quasi-Géostrophique (QG) est utilisé pour étudier les instabilités d'une couche de cisaillement en rotation rapide (couche de Stewartson). Nous montrons que la pente est le paramètre clé de l'instabilité, qui prend la forme d'ondes de Rossby. En plus de la viscosité, nous avons implémenté une friction d'Ekman réaliste (à partir de la formule de Greenspan) à notre modèle QG. Ceci nous permet d'atteindre des régimes d'écoulement tournants très turbulents, avec une dissipation réaliste à toutes les échelles.
Ces écoulements sont également des dynamos qui sont relativement faciles à démarrer, pour des nombres de Prandtl magnétiques (Pm) modérés à très faibles. l'action dynamo semble s'étendre pour Pm arbitrairement petit, avec un nombre de Reynolds magnétique critique (Rm) approximativement constant. L'aspect ondulatoire (ondes de Rossby) de l'écoulement est ici indispensable pour obtenir une dynamo. Enfin, nous examinerons la question de la dissipation dans ces dynamo.

Monday, January 16th, 11AM:
The electron as a soliton in classical electromagnetism

Theo M. Nieuwenhuizen (Instituut voor Theoretische Fysica, Amsterdam)

In classical electrodynamics, extended with gradients of the electric and magnetic fields, a soliton is presented and considered as a model for the electron. It has a ring shape, with diameter equal to the Compton length $\hbar/mc$ and thickness smaller by one order of the fine structure constant. The soliton has spin -1/2, a g-factor equal to 2, and an electric quadrupole moment that is also ``twice too large''.
From this setup, all relativistic corrections to the classical version of the Pauli Hamiltonian are derived. There appears an additional, spin-dependent quadrupolar force that may vanish on the average.
This picture allows to explain particle-antiparticle annihilation on the basis of electromagnetic attraction.

Vendredi 16 decembre, 11h, salle 116
C. Vaillant

Lundi 12 decembre
Laurent SAMINADAYAR (CRTBT, Grenoble)
Réseaux et compagnie

Vendredi 9 decembre, 10h, salle 117
Thomas Heim

Vendredi 9 decembre, 11h30, salle 116
Pot du laboratoire

Lundi 5 decembre
Giuseppe GONNELLA (Université de Bari (Italie))
Fluctuation-dissipation relations in driven binary mixtures

Vendredi 2 decembre
Sergio Chibbaro (EDF R&D MFTT)
Langevin Stochastic modelling of Turbulent Polydispersed Two-Phase flows

Mercredi 30 novembre, 14h30, salle des theses
Frédéric DOUARCHE (Physique, ENS-Lyon) - soutenance de thèse

Mardi 29 novembre, 11h, salle 117
Denis BERNARD (Saclay)
Evolution de Schramm-Loewner : des interfaces critiques a la turbulence 2d

Lundi 28 novembre
Cristiane de MORAIS (Utrecht, the Netherlands)
Zooming in on the quantum Hall effect

Jeudi 24 novembre, 14h, salle des theses
Jean-Yves DELANNOY (Physique, ENS-Lyon) - soutenance de thèse
La2CuO4 : Magnétisme et dilution

Lundi 21 novembre
Leo MASS (Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ))
Is fair-weather drowning caused by dead-water?

Vendredi 18 novembre, 14h30, salle des theses
François CAILLIER (Physique, ENS-Lyon) - soutenance de thèse
Dynamique des dislocations coin et dissipation dans les films librement suspendus de cristal liquide smectique

Vendredi 18 novembre
Gilles CHARVIN (Rockefeller, NY)
Etudes des topoisomerases par micromanipulation d’ADN et controle des fluctuations temporelles du cycle cellulaire de la levure

Lundi 14 novembre
Leo MASS (Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ))
Wave attractors : linear yet nonlinear

Lundi 7 novembre
Anael LEMAITRE (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées)
Déformation quasi-statique de matériaux amorphes à température nulle

Vendredi 4 novembre
Nicolas TABERLET (University of Cambridge, UK)
Ecoulements gravitaires de matériaux granulaires confinés

Jeudi 3 novembre, 14h30, amphi DSM
Romain VOLK (Physique, ENS-Lyon) - soutenance de thèse

Lundi 17 octobre
Pascal PANIZZA (Laboratoire du Futur, Bordeaux)
Trafics de gouttelettes sur un reseau microfluidique

Jeudi 13 octobre, 14h30, salle des theses
Bruno LASHERMES (Physique, ENS-Lyon) - soutenance de thèse
Analyse Multifractale pratique : coefficients dominants et ordres critiques. Applications à la turbulence pleinement développée. Effets de nombre de Reynolds fini.

Lundi 10 octobre
Bruno TORRESANI (LATP, Marseille)
Décompositions parcimonieuses des signaux: des atomes temps-fréquence aux molécules temps-fréquence

Lundi 3 octobre
Christophe CLANET (IRPHE, Marseille)
Ménisques, bulles, gouttes et ricochets

Lundi 19 septembre
Kunihiko KANEKO (University of Tokyo, Komaba)
Universal Biological Fluctuations: Relevance to Adaptation and Evolution