Laboratoire de Microscopie, Microanalyse de la Matière
et Spectroscopie Moléculaire

Faculté des Sciences-Exactes
Université Djillali Liabès de Sidi-Bel​-Abbès

Physique de la matière condensée

La physique de la matière condensée est l’étude des propriétés physiques des solides et des liquides. Il englobe un large éventail de phénomènes, notamment la supraconductivité, le magnétisme et les propriétés électroniques. La compréhension de ces propriétés est cruciale pour le développement de nouveaux matériaux et de nouvelles technologies.

Méthodes de premiers-principes en physique de la matière condensée

Les méthodes de premier principe sont un ensemble de techniques de calcul utilisées pour calculer les propriétés des matériaux à partir de principes physiques fondamentaux, sans avoir besoin de données empiriques. Ces méthodes ont révolutionné le domaine de la physique de la matière condensée, permettant aux chercheurs d’étudier des matériaux et des phénomènes complexes avec une précision sans précédent.

Calcul des structures électroniques

 Les calculs de la structure électronique sont une classe de méthodes de premier principe utilisées pour étudier les propriétés électroniques des matériaux. Ces méthodes impliquent la résolution de l’équation de Schrödinger pour la fonction d’onde électronique d’un matériau et peuvent fournir des informations sur un large éventail de propriétés, y compris les propriétés électroniques, magnétiques et optiques.

La théorie de la fonctionnelle de densité (DFT)
Elle est basée sur le théorème de Hohenberg-Kohn, qui indique que tous les observables peuvent êtres déterminés par la densité de l'état fondamental.

L'approximation GW
La méthode GW est basée sur les équations Hedin, qui déterminent entièrement le problème à plusieurs corps en termes de la fonction de green, décrivant ainsi les quasiparticules d'un système.

Méthode de Monte Carlo quantique (QMC)
Elle englobe un ensemble de techniques liées par leur utilisation commune de l'échantillonage aléatoire de la méthode de Monte Carlo pour gérer les intégrales multidimensionnelles qui surviennent dans les différentes formulations du problème à plusieurs corps. La méthode est capable de trouver des solutions exactes de l'équation de Schrödinger à plusieurs corps.

Quelques implémentations

Code Licence Fonction de base Langage
ABINIT
BigDFT
CASTEP
CONQUEST
CPMD
CP2K
CRYSTAL
DIRAC
EPW
ErgoSCF
FLEUR
GAMESS
GAUSSIAN
GPAW
HORTON
JDFTx
Octopus
Quantum-ESPRESSO
SAMSON
SIESTA
VASP
WIEN2K       
Libre, GPL
Libre, GPL
Académique / Commercial
Académique
Académique
Libre, GPL
Académique / Commercial
Académique
Libre, GPL
Libre, GPL
Libre
Académique
Commercial
Libre, GPL
Libre, GPL
Libre,GPL
Libre, GPL
Libre, GPL
Libre
Libre, GPL
Académique / Commercial
Commercial
PW
Wavelets
PW
Real space
PW
PW, GTO
GTO
GTO
PW
GTO
LAPW
GTO
GTO
PW, Real space, LCAO
GTO
PW
Real space
PW
Multiple
LCAO
PW
LAPW
Fortran
Fortran
Fortran
Fortran
Fortran
Fortran
Fortran
Fortran, C
Fortran
C++
Fortran
Fortran
Fortran
Python, C
Python, C++
C++
Fortran , C
Fortran
C++, Python
Fortran
Fortran
Fortran, C