Jean-Louis BARRAT

Titre : Approches de simulation modernes pour comprendre les matériaux désordonnés

Bio :

Jean-Louis Barrat est docteur en physique théorique de l’Université Paris 6. Il a travaillé comme chercheur postdoctoral à Munich et Santa Barbara. Après avoir été de 1988 à 1994 chercheur CNRS à l’ENS de Lyon, il rejoint le département de physique des matériaux à l’université de Lyon, où il crée un groupe de recherche sur la modélisation en science des matériaux. En 2011, il rejoint l’université de Grenoble, où il a dirigé  le laboratoire interdisciplinaire de physique.

Les recherches de Jean-Louis Barrat portent sur la physique statistique, la matière condensée et la physique des matériaux. Il s’intéresse particulièrement aux phénomènes de transport dans les fluides et aux interfaces, à la rhéologie des fluides complexes et des polymères, et aux solides désordonnés et hors équilibre, pour lesquels il développe outils théoriques et numériques. Ses travaux ont été reconnus en particulier par la médaille d’argent du CNRS en 2012, le grand prix du groupe français des polymères en 2017 et le grand prix Académie des sciences-Fondation Michelin en 2022.

Résumé :

Les solides désordonnés posent un défi redoutable aux méthodes de simulation numérique à l’échelle atomique. Leurs propriétés dépendent fortement de la vitesse de refroidissement, qui diffère par plusieurs ordres de grandeur entre simulation et expériences. Récemment, des méthodes de simulation innovantes ont permis de relever ce défi, en créant des modèles numériques comparables aux systèmes expérimentaux trempés lentement. D’abord limitées à des modèles atomiques simples, elles s’étendent progressivement à des systèmes moléculaires ou polymères. Leur généralisation à des systèmes plus complexes, tels que les verres de réseau, reste un problème ouvert.

Parmi les caractéristiques remarquables des systèmes désordonnés, leur conductivité thermique anormale intrigue particulièrement. Aujourd’hui encore, aucune méthode ne permet de calculer exactement cette propriété apparemment simple, en particulier à basse température. Je présenterai quelques pistes dans cette direction, avec une prise en compte exacte des effets quantiques qui donne de bons résultats sur les cristaux simples, et semble généralisable.