JDN 18 : Neutrons et Simulations

Présentation

JDN 18, Rémuzat, 4 au 10 juin 2010
Site internet : http://www.sfn.asso.fr/JDN/JDN18

L'École « Neutrons et simulations : Méthodes Numériques ; Applications aux mesures utilisant les neutrons et techniques complémentaires » traitera de l'apport des simulations numériques dans le domaine de la diffusion neutronique. En effet, les simulations ont aujourd'hui un rôle clé à jouer non seulement pour une meilleure exploitation des résultats expérimentaux mais aussi dans l'interprétation des phénomènes physiques mis en jeu. Cette formation s'adresse aux doctorants, post-doctorants, chercheurs et enseignants-chercheurs, débutants ou confirmés, souhaitant préciser l'apport des simulations numériques à l'interprétation des résultats obtenus en diffusion neutronique, en complémentarité avec d'autres techniques.

Les méthodes de simulations numériques présentées sont essentiellement basées sur des calculs d'énergie totale et permettent de fournir des modèles à la fois structuraux et dynamiques. Elles couvriront les méthodes ab-initio appliquées à la physique des matériaux, (qui donnent, entre autres, accès aux propriétés électroniques, le spin des électrons étant particulièrement important pour le magnétisme et la diffusion des neutrons), aux méthodes classiques basées sur des potentiels empiriques pour étudier des systèmes de la matière molle sur des échelles spatiales et temporelles plus étendues.

Une exigence essentielle est d'être en mesure de calculer les quantités observables de la diffusion neutronique à partir des simulations (par exemple la fonction de diffusion neutronique S(Q, ) à partir des trajectoires moléculaires dynamiques) permettant ainsi une comparaison directe entre l'expérience et la simulation.

Les travaux récents qui ont permis d'inclure la prise en compte de l'échantillon dans les simulations d'instrument seront également abordés. Ces « expériences virtuelles » donnent accès à des réponses complètes et permettent de préciser les corrélations échantillon-instrument, contenues dans la réponse expérimentale. Ces techniques peuvent aussi profiter à la formation des nouveaux utilisateurs et aider à mieux préparer les expériences.

La formation proposera des cours théoriques, illustrés par des travaux pratiques sur support informatique. Des exemples pédagogiques tirés de travaux de recherche récents couvriront les principaux domaines d'application, tels que les calculs de structure de matériaux désordonnés, de phonons ou l'approche de la dynamique moléculaire en systèmes complexes (milieux poreux, matière molle, biologie).

Organisateurs

de l'École « Neutrons et Simulations »

Mark Johnson, ILL - Grenoble
Natalie Malikova, LLB, CEA/CNRS

des JDN18

Marie Plazanet, LSP, CNRS-Grenoble
Sylvie Spagnoli, LSP, CNRS-Grenoble
David Djurado, SPrAM, CEA, Grenoble

Comité scientifique des JDN18

Grégory Chaboussant, Laboratoire Léon Brillouin, CEA/CNRS, Saclay
Jérôme Combet, Institut Charles Sadron-CNRS, Strasbourg
Fabrice Cousin, Laboratoire Léon Brillouin, CEA/CNRS, Saclay
Marc De Boissieu, SIMAP-CNRS/INPG, Grenoble
Arnaud Desmedt, Institut des Sciences Moléculaires, CNRS Talence
Emmanuel Fahri, Institut Laue Langevin, Grenoble
Miguel Gonzalès, Institut Laue Langevin, Grenoble
Isabelle Grillo, Institut Laue Langevin, Grenoble
Arsen Gukasov, Laboratoire Léon Brillouin, CEA/CNRS, Saclay
Olivier Isnard, Insitut Néel, CNRS Grenoble
Françoise Leclercq-Hugeux, LASIR/HEI-CNRS, Lille
Jacques Ollivier, Institut Laue Langevin, Grenoble
Julien Robert, Laboratoire Léon Brillouin, CEA/CNRS, Saclay
Stéphane Rols, Institut Laue Langevin, Grenoble

L'École thématique « Neutrons et Simulations » a obtenu l'agrément des formations permanentes du CEA et du CNRS.

Sponsors de l'École

L'École thématique « Neutrons et Simulations » a bénéficié de l'agrément des formations permanentes du CEA et du CNRS, du soutien du personnel du Laboratoire Interdisciplinaire de Physique de Grenoble et a été subventionnée par :

  • la Formation Permanente du CNRS,
  • le Laboratoire Léon Brillouin,
  • l'Université Joseph Fourier,
  • l'Institut Laue Langevin.

CNRS   CEA
Laboratoire Léon Brillouin   Université Joseph Fourier   Laue-Langevin
SFN   Laboratoire Interdisciplinaire de Physique

Sponsor de l'Édition

Nous tenons à remercier la Région Rhône-Alpes pour le financement de l'édition de ce livre.

Région Rhones Alpes

Contenu

1 : Introduction et rappels théoriques
Introduction à la diffusion des neutrons
Apport des simulations numériques en diffusion neutronique

2 : Les méthodes numériques
Introduction aux méthodes numériques
I - Optimisation de la structure électronique
II - Phonons
III - Potentiels empiriques d'interaction, Dynamique Moléculaire
IV - Simulations des instruments et les expériences virtuelles

3 : Applications
I - Phonons
II - Magnétisme 1 : approche classique des ondes de spin
III - Magnétisme 2 : calculs basés sur la structure électronique
III - Verres et liquides
IV - Matériaux poreux
V - Simulations biomoléculaires
VI - Dialogue expériences- simulations- théorie: un exemple pratique
VII - Au-delà des simulations atomiques…

4 : Initiation à différentes méthodes de calcul
I - Méthodes ab-initio : utilisation d'un code de DFT.
II - Phonons et densité d'états : utilisation du code PHONON.
III - Méthodes de simulations classiques : utilisation des codes NAMD/VMD et exploitation des données de DM avec le code nMoldyn.
IV - Simulations d'instruments et expériences virtuelles : démonstration et travaux pratiques sur le code McStas.