| Rencontres "Géométrie et Matériaux", 26-27 novembre 2020, Toulouse (LPCNO) |
Après des premières rencontres à Toulouse puis les deuxièmes rencontres à Paris, nous voici de retour à Toulouse, si l'hystérie sanitaire actuelle le permet. Initialement prévues les 11-12 juin, ces rencontres ont été reportées à l'automne pour les raisons que vous savez. Il s'agit toujours d'explorer les contacts interdisciplinaires existants ou potentiels autour de la synthèse de nouveaux matériaux (en particulier nanostructurés, mais pas exclusivement). Ceci à travers des exposés offrant une synthèse d'un domaine spécialisé qui doit être accessible à une audience venue de domaines aussi divers que mathématiques, physique et chimie et des temps de discussion.
Cet évènement est financé par le projet 80-Prime CNRS INS2I-INC "Assemblage de Supercristaux par Approche Prédictive" (Thomas Fernique, LIPN, Simon Tricard, LPCNO). Voyage et/ou séjour peuvent être financés - faire la demande avant le 12 mai en joignant une courte lettre de motivation à votre inscription (ci-dessous).
L'inscription est gratuite (déjeuners et dîner compris) mais obligatoire pour des raisons de logistique. Merci d'envoyer un mail en précisant votre laboratoire de recherche (ainsi que le nom de votre encadrant si vous êtes doctorant ou stagiaire).
Les rencontres auront lieu sur le campus de l'INSA
When Michael Faraday tried to make thin gold foils in 1856, he accidentally created a liquid suspension of small gold particles with a ruby-red color. The surface of the particles in this “colloid” are charged and strongly repel each other, so that they keep a distance – a distance that is large enough for the exact shape of the particles to play a minor role in the properties of the colloid. This repulsion has kept the dispersion perfectly stable for more than 150 years (it still sits in the basement of The Royal Institution).
Now remove the electrical charge and imagine two inorganic cores with diameters below 10 nm that are covered with organic molecules. Simple alkyl chains with a sulfur end group can bind to the gold and form a “wax” shell on the metal. The resulting particles form colloids in nonpolar solvents, but the particles in such colloids will come much closer than those of Faraday. Consequently, their shape and the molecular arrangement of the organic shell has greater effects on their colloidal properties.
In this talk, I will discuss how the stability of nonpolar colloids depends on shape and structure. Scattering data and detailed molecular modelling with explicit consideration of the solvents have led us to a much better understanding of the underlying mechanisms, but several experimental results remain surprising. This leads to interesting fundamental questions that are tightly connected to the preparation of materials from particles, as I will show.
Le potentiel de Lennard-Jones est un modèle relativement réaliste décrivant les interactions entre deux atomes au sein d'un gaz rare. Déterminer la configuration la plus stable d'un cluster à $N$ atomes revient à trouver les positions relatives des atomes qui minimisent l'énergie potentielle globale. Le problème de cluster est NP-difficile et ouvert pour $N > 4$, et n'a jamais été résolu par des méthodes globales dites fiables (qui garantissent un encadrement rigoureux du minimum global même en présence d'arrondis). Nous proposons de résoudre le problème de cluster à cinq atomes de manière optimale avec une méthode d'optimisation hybride qui allie la fiabilité du calcul par intervalles, la puissance de filtrage de la programmation par contraintes et la simplicité des métaheuristiques. Notre modèle spatial permet d'éliminer certaines symétries du problème et de réduire la surestimation lors du calcul de minorants dans le branch and bound par intervalles. Nous montrons que la meilleure solution connue du problème à cinq atomes est optimale, fournissons la configuration spatiale correspondante et comparons notre solveur fiable aux solveurs BARON et Couenne. Alors que notre solution est numériquement certifiée avec une précision de $10^{-9}$, les solutions de BARON et Couenne sont entachées d'erreurs numériques.