Transitions de phase: Difference between revisions

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[[File:Ising.png|200px|thumb|Typical configuration of the Ising model close to the critical point]]
[[File:Ising.png|200px|thumb|Typical configuration of the Ising model close to the critical point]]


* '''Teaching team and schedule''':
Le cours est en français
** Guillame Roux, course on Fridays 9am-11:30am
** Thomas Noblet, tutorials on Fridays 1:30pm-4pm


* '''Syllabus''':
* '''Équipe et horaires''' : le vendredi après-midi ''' Salle 1 Z 77 - Bât. ENS '''
** Mean-field description of the ferromagnetic Ising model
** 13:45-15:35 : cours avec [http://lptms.u-psud.fr/christophe_texier/ Christophe Texier] (LPTMS, Orsay)
** Landau's phenomenology and classification
** 15:55-17:45 : TD avec Claire Marrache (IJCLab, Orsay)
** Inhomogeneous systems: Ginzburg-Landau
** Fluctuations
** Scale invariance and universality
** Dynamics of phase transitions


* '''Lectures notes and tutorials''':
* '''Programme'''
** [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/coursPCC_2015.pdf Lectures notes by Nicolas Pavloff] (in French)
** Champ moyen sur le modèle d'Ising ferromagnétique
** [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/2017_18.pdf Tutorials] (in English)
** Théorie de Landau et classification des transitions de phases
** Systèmes inhomogènes, théorie de Ginzburg Landau
** Fluctuations et limites du champ moyen
** Invariances d'échelle et universalité
** Dynamique des transitions de phases


* '''Bibliography''':
[[File:LiquidCrystal.png|thumb|600px|Différentes phases prises par un cristal liquide]]
** [https://www.mollat.com/livres/1590345/nicolas-sator-physique-statistique-cours-et-exercices-corriges-licence-3-et-master-sciences-de-la-matiere-ecoles-d-ingenieurs Pavloff & Sator : physique statistique] (main reference, in French)
 
* '''Notes de cours et travaux dirigés'''
** [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/coursPCC_2015.pdf Résumé de cours écrit par Nicolas Pavloff]
** [https://www.dropbox.com/scl/fi/skrdajix72s6po7y70e35/tranph-polytd2023-24.pdf?rlkey=49qajpzgg9vf72uyliqzasg2k&dl=0 Sujets de TDs] (en Français)
** [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/2017_18.pdf Tutorials] (in English !!! OLD version)
** '''Analyse complexe''' : [[Mathematical_tools|Liens vers des cours en anglais de mathématiques pour la physique]] -- [http://lptms.u-psud.fr/christophe_texier/files/2019/02/cours-math-resume.pdf Ch. Texier, Résumé de cours de mathématiques (L3 Papp)]
 
* '''Bibliographie'''
** [https://www.mollat.com/livres/1590345/nicolas-sator-physique-statistique-cours-et-exercices-corriges-licence-3-et-master-sciences-de-la-matiere-ecoles-d-ingenieurs Pavloff & Sator : physique statistique] (référence principale)
** [https://www.dunod.com/sciences-techniques/physique-statistique-processus-elementaires-aux-phenomenes-collectifs-0 Ch. Texier & G. Roux - Physique statistique -- des processus élémentaires aux phénomènes collectifs] cf. chapitre 10 (pour le début du cours)
** [https://www.elsevier.com/books/statistical-mechanics/beale/978-0-12-382188-1 R. K. Pathria and P. D. Beale, Statistical mechanics, Academic Press] : un excellent livre très bien écrit
** [https://books.google.co.in/books?id=P9YjNjzr9OIC&lpg=PP1&hl=fr&pg=PP1#v=onepage&q&f=false Chaikin & Lubensky : principles of condensed matter]
** [https://books.google.co.in/books?id=P9YjNjzr9OIC&lpg=PP1&hl=fr&pg=PP1#v=onepage&q&f=false Chaikin & Lubensky : principles of condensed matter]
** [https://books.google.fr/books?id=LZcdi4uzaWIC&lpg=PR4&ots=d41wHLnEdt&dq=batrouni%20le%20bellac%20mortessagne&hl=fr&pg=PP1#v=onepage&q=batrouni%20le%20bellac%20mortessagne&f=false Batrouni, le Bellac, Mortessagne : Equilibrium and Non-Equilibrium Statistical Thermodynamics]
** [https://books.google.fr/books?id=LZcdi4uzaWIC&lpg=PR4&ots=d41wHLnEdt&dq=batrouni%20le%20bellac%20mortessagne&hl=fr&pg=PP1#v=onepage&q=batrouni%20le%20bellac%20mortessagne&f=false Batrouni, le Bellac, Mortessagne : Equilibrium and Non-Equilibrium Statistical Thermodynamics]
** [https://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~bds10/phase.html Phase Transitions and Collective Phenomena] de Ben Simmons


* '''Evaluation'''
* '''Évaluation'''
** continuous assessment: 4 little exercices (finishing last questions) during the tutorials, each two weeks
** contrôle continu: en fin de séance (4*), un petit exercice à traiter par écrit et à rendre (~30mn)  
** final exam : 3 hours, written exam
** examen final : 3 heures, écrit
** final grade = (2*FE + CA)/3
** note finale = (2/3)*Exam + (1/3)*CC


* '''Schedule''' (L=lecture, T=tutorials)
* '''Planning 2022-2023''' : 13 séances de 3h40+20mn de pause (''C''=cours, TD, CC=contrôle continu)
** 01/12 : L + T
** 08/09 : '''C''' + '''C'''  '''!!ATTENTION!! exceptionnellement, cours à 14h15  !!'''
** 08/12 : L + T
** 15/09 : ''C'' + ''C''
** 15/12 : L + T
** 22/09 : ''TD'' + ''TD''
** 22/12 : L + T
** 29/09 : ''C'' + ''TD''
** Xmas break
** 06/10 : ''C'' + ''TD'' (CC) 
** 26/01 : L + L
** 13/10 : ''C'' + ''TD''
** 02/02 : L + T
** 20/10 : ''C'' + ''TD''
** 09/02 : L + T
** 27/10 : ''C'' + ''TD'' (CC)
** 16/02 : L + T
** 03/11 : Vacances de Toussaint et révisions
** 23/02 : L + T
** 10/11 : semaine des partiels ('''pas d'examen partiel pour notre option''')
** Winter break
** 17/11 : ''C'' + ''TD''
** 09/03 : T + T
** 24/11 : ''C'' + ''TD''
** 16/03 : Exams
** 01/12 : ''TD'' + ''TD'' (CC)
** 08/12 : ''C'' + ''TD''
** 15/12 : ''C'' + ''C'' 
** 22/12 : '''TD''' + '''TD''' (CC) 
** Vacances de Noël
** semaine 15/01-19/01 : Examens


* '''Annals''' (most are actually in the tutorials), in French :
* '''Annales''':
** 2013 : liquid crystals (done in tutorials)
** 2013 : liquid crystals (done in tutorials)
** 2014 : critical temperature of finite-size system, polymers (done in tutorials)
** 2014 : critical temperature of finite-size system, polymers (done in tutorials)
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** 2016 : Bose-Einstein condensates [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/examen_2015_2016.pdf exam] - [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/corrige_exam_PCC_15_16.pdf correction]
** 2016 : Bose-Einstein condensates [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/examen_2015_2016.pdf exam] - [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/corrige_exam_PCC_15_16.pdf correction]
** 2017 : Coupled order parameters - Cahn-Hilliard equation [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/Exam2017.pdf exam] - [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/corrige2017.pdf correction]
** 2017 : Coupled order parameters - Cahn-Hilliard equation [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/Exam2017.pdf exam] - [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/corrige2017.pdf correction]
** 2018 : Scaling in magnetic systems - Phi4 soliton and Bogomolny bounds [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/Exam2018.pdf exam] - [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/corrige2018.pdf correction]
** 2019 : Modèle d'Ising à portée infinie - Transition de Lifshitz [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/Exam2019.pdf exam] - [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/corrige2019.pdf correction] -- [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/2019-03-01-interro-scaling.pdf Interro sur scaling]
** 2020 : Condensat de Bose-Einstein et équation de Gross-Pitaevski [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/Exam2020.pdf exam] - [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/corrige2020.pdf correction]
** 2021 : Transition de surface et théorie de la percolation [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/Exam2021.pdf exam] - [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/enseignements/PCC/corrige2021.pdf correction]
** 2022 : Phase nématique -- Effet FFLO et phase modulée : [http://lptms.u-psud.fr/christophe_texier/files/2023/01/exam21-22.pdf sujet & corrigé]
** 2023 : Scaling dynamique -- Soliton : [http://lptms.u-psud.fr/christophe_texier/files/2023/01/exam22-23.pdf sujet & corrigé]
** 2024 : Mouillage -- Mécanisme de Higgs-Anderson : [http://www.lptms.universite-paris-saclay.fr/christophe_texier/files/2024/01/exam-tp-2401.pdf sujet] & [http://www.lptms.universite-paris-saclay.fr/christophe_texier/files/2024/01/exam-tp-2401-corr.pdf corrigé]


[[File:LiquidCrystal.png|left|600px|Différentes phases prises par un cristal liquide]]
* '''Pour aller plus loin''':
** Modèle d'Ising :
*** Comparaison de la méthode variationnelle et de la méthode de l'équation auto-cohérente : [https://drive.google.com/file/d/1oHWdHQl0fOZE9XLO40J-FqmsfE8XqhPc/view?usp=sharing Article de R. Agra, F. van Wijland & E. Trizac (2006)] (voir aussi : [https://www.dunod.com/sciences-techniques/physique-statistique-processus-elementaires-aux-phenomenes-collectifs-0 Ch. Texier & G. Roux - Physique statistique], exercice 10.3)
*** Ising et le traitement d'images : [https://drive.google.com/file/d/1YelUCLkhfm7QqksXboqLiUSd6Mf9o4G8/view?usp=sharing Meurice (2022)]
*** Application du modèle d'Ising aux modèles sociaux : [https://drive.google.com/file/d/1vB2hOyH0KJiFnwdmW1RxnoJcZ3E2xPAB/view?usp=sharing Stauffer (2008)]
*** Application à la ségrégation raciale dans les villes américaines - modèle de Schelling : [https://drive.google.com/file/d/1PMH0_2yVKzR4z7JrlTFupppFS73_NeTX/view?usp=sharing Schelling (1971)]
*** Simulations numériques du modèle de Schelling : [https://drive.google.com/file/d/1VSttUgI3ODWQ1J79EG1ounQe0GxR122H/view?usp=sharing Jensen (2022)]
*** Sur le théorème fluctuation-dissipation : [https://drive.google.com/file/d/1Im86YiwGouLsz4SO7cfsNhXKWaB8zHaN/view?usp=drive_link Marconi (2009)]
** Cristaux liquides :
*** Introduction grand public aux cristaux liquides : [https://drive.google.com/file/d/1ST8_YzcuBZOifDLqZMNPIEhxLMjl-3Hh/view?usp=sharing Norvez (2014)]
*** Introduction scientifique aux cristaux liquides : [https://drive.google.com/file/d/1zdDXViWfFRZWM0ZfdOC5U153x8u3u9RC/view?usp=sharing Andrienko (2018)]
*** The physics of liquid crystals, Pierre-Gilles de Gennes & Jacques Prost [https://books.google.com/books?id=0Nw-dzWz5agC&printsec=frontcover Livre en ligne]
*** Transition de Fréedericks :
**** Détection option : [https://drive.google.com/file/d/1ySYsQvMAuLeeLhu9UPnwfUkFWhaOU_lE/view?usp=share_link Moses et Jensen (1998)]
**** Détection capacitive : [https://drive.google.com/file/d/1W97xbUunRZMvlIUv7RYuBK62Q6WBay1f/view?usp=share_link Plo (2020)]
** Intégrales fonctionnelles :
*** Introduction à l'intégrale fonctionnelle de Feynman : [https://drive.google.com/file/d/10GWj6b7SCPeAZvwoZzoa3Kgf0WoIuiRY/view?usp=sharing Dewitt Morette (1969)]
** Analogie avec la mécanique classique :
*** Piston dans un tube fermé en arc de cercle : [https://drive.google.com/file/d/1VLU6k21JTtuoXOoNDierPEsAxWETIfHg/view?usp=share_link Alben (1972)]
*** Pendule électro-mécanique : [https://drive.google.com/file/d/13uCwlgLcvPLnKs62_k0d9Zxblvp-NPXI/view?usp=share_link Marega (1990)]
*** Billes dans un cerceau : [https://drive.google.com/file/d/1r1DCYpgRSatVl-Dc0hk_ViY6AO9sTi7g/view?usp=share_link Mancuso (2000)]
** Supraconductivité :
*** Modes de Higgs : [https://drive.google.com/file/d/1eazLATbFJIh8WXJgAs20oG6a-KopKwW7/view?usp=share_link Poniatowski (2019)]
** Mouillage :
*** Revue sur les phénomènes de mouillage [https://drive.google.com/file/d/1TyEARXzdfOhYU7IFz31c4Zb26rQ8Dw3j/view?usp=share_link Bonn (2009)]
** Lois d'échelles :
*** Introduction au groupe de renormalisation - traitement des problèmes physiques ayant plusieurs échelles caractéristiques de longueur : [https://drive.google.com/file/d/15yLQ0Nf0SdUkhFK9Dn-bg7YIscL6apGU/view?usp=sharing Wilson (1979)]

Latest revision as of 15:58, 23 January 2024

Typical configuration of the Ising model close to the critical point
Le cours est en français
  • Équipe et horaires : le vendredi après-midi Salle 1 Z 77 - Bât. ENS
    • 13:45-15:35 : cours avec Christophe Texier (LPTMS, Orsay)
    • 15:55-17:45 : TD avec Claire Marrache (IJCLab, Orsay)
  • Programme
    • Champ moyen sur le modèle d'Ising ferromagnétique
    • Théorie de Landau et classification des transitions de phases
    • Systèmes inhomogènes, théorie de Ginzburg Landau
    • Fluctuations et limites du champ moyen
    • Invariances d'échelle et universalité
    • Dynamique des transitions de phases
Différentes phases prises par un cristal liquide
  • Évaluation
    • contrôle continu: en fin de séance (4*), un petit exercice à traiter par écrit et à rendre (~30mn)
    • examen final : 3 heures, écrit
    • note finale = (2/3)*Exam + (1/3)*CC
  • Planning 2022-2023 : 13 séances de 3h40+20mn de pause (C=cours, TD, CC=contrôle continu)
    • 08/09 : C + C !!ATTENTION!! exceptionnellement, cours à 14h15  !!
    • 15/09 : C + C
    • 22/09 : TD + TD
    • 29/09 : C + TD
    • 06/10 : C + TD (CC)
    • 13/10 : C + TD
    • 20/10 : C + TD
    • 27/10 : C + TD (CC)
    • 03/11 : Vacances de Toussaint et révisions
    • 10/11 : semaine des partiels (pas d'examen partiel pour notre option)
    • 17/11 : C + TD
    • 24/11 : C + TD
    • 01/12 : TD + TD (CC)
    • 08/12 : C + TD
    • 15/12 : C + C
    • 22/12 : TD + TD (CC)
    • Vacances de Noël
    • semaine 15/01-19/01 : Examens
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