Théorie et modélisation
Theory and modeling
Animateur scientifique : Döme Tanguy
Scientific coordinator: Döme Tanguy
L’axe « Théorie et Modélisation » regroupe le calcul numérique avancé et le développement de modèles théoriques dans tous les domaines scientifiques de l’iLM.
Les techniques numériques, nombreuses et complémentaires, permettent des calculs quantiques prédictifs, de la dynamique des noyaux et électrons aux simulations atomistiques de systèmes étendus, intégrant notamment des potentiels issus du Machine Learning et des méthodes mésoscopiques pour la dynamique des interfaces, comme le champ de phase. L’iLM a de plus une forte expertise des interactions lumière-matière à différentes échelles : dynamique de charges sous l’effet d’un champ électromagnétique extérieur, spectres THz-IR, propagation et diffusion multiple d’ondes électromagnétiques par des milieux complexes.
La variété des compétences est reflétée par la diversité des approches allant des modèles quantiques à la physique statistique, et des objets d'étude allant des molécules, agrégats, biomolécules, matériaux, à la matière molle, et aux interfaces, mais aussi par la diversité des propriétés étudiées : spectroscopiques, dynamiques, statistiques, mécaniques, thermiques, électroniques, etc.
This research axis combines advanced numerical computation with the development of theoretical models across all scientific fields of iLM.
A wide range of complementary numerical techniques enables predictive quantum calculations, from nuclear and electronic dynamics to atomistic simulations of extended systems. These approaches notably include machine-learning-based interatomic potentials and mesoscopic methods for interface dynamics, such as phase-field modeling. iLM also has strong expertise in light-matter interactions across multiple scales, including charge dynamics under external electromagnetic fields, THz-IR spectroscopy, and the propagation and multiple scattering of electromagnetic waves in complex media.
This breadth of expertise is reflected in the diversity of approaches, ranging from quantum models to statistical physics, and in the variety of systems studied-from molecules, clusters, and biomolecules to materials, soft matter, and interfaces-as well as in the wide range of properties investigated, including spectroscopic, dynamical, statistical, mechanical, thermal, and electronic properties.