Curriculum Vitae

Curriculum Vitae
de
Nicolas di Scala
CV Nicolas DI SCALA
1/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
Tables des Matières
I. Fiche d’identité………………………………………………………………....p 3
a. Etat civil………………………………………………………………..p 3
b. Formation et titres universitaires……………………………………....p 3
c. Expérience professionnelle………………………………………….....p 4
d. Compétences…………………………………………………………...p 5
e. Volume horaire………………………………………………………...p 7
II. Liste de mes ouvrages, publications, présentations ……………………………p 8
III. Bilan des activités d’enseignement dans le supérieur…………………...…….p 12
a. Synthèse des enseignements………………………………………….p 12
b. Descriptif des enseignements……………………………………...….p 12
c. Bilan personnel………………………………………………………..p 12
IV. Bilan des activités de recherche……………………………………………….p 13
a. Travaux de Master 2……………………………………………….….p 13
b. Travaux de Thèse……………………………………………………..p 13
c. Travaux de recherche actuels……………………………………...….p 18
d. Certificat de Compétences en Calcul Intensif (C3I) ……………...….p 20
V. Bilan des activités d’encadrement et autres responsabilités collectives…...….p 21
a. Activités d’encadrement au niveau de l’enseignement……………….p 21
b. Activités et responsabilités au niveau de la recherche…………….….p 21
CV Nicolas DI SCALA
2/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
I. Fiche d’identité
État civil
Nicolas DI SCALA
Né le **********
à ***********************
******************
**************************
******************************
*******************
Tél. : ************
Port. : ************
Email : *********************
Site web personnel : http://nicolas.discala.net
Situation actuelle
•
Je suis professeur certifié stagiaire de classe normale en sciences physiques et chimiques en lycée général
et technologique depuis 2014.
•
Je suis consultant scientifique en physique, qualifié aux fonctions de maître de conférences pour la 28ème
section CNU (Milieux denses et Matériaux) depuis 2013.
Formation universitaire
2014-2015
Master 2 professionnel MEEF – Second degré, parcours Physique Chimie
Université de Tours
Formation professionnalisante organisée par l’Ecole Supérieure du Professorat et de l’Education
(ESPE) Centre Val de Loire. Cette formation conjugue un demi-service statutaire en tant que fonctionnaire stagiaire
(9h/semaine) en alternance avec les modules d’enseignement du master 2. La charge de travail au sein du M2 est
estimée à environ 260h pour l’année (d’après la maquette officielle).
2013-2014
CAPES Externe – Physique Chimie
Niveau National
Admis – classement 59/510
2013-2014
Master 1 professionnel MEEF – Second degré, parcours Physique Chimie
Université de Tours
Mention Bien – classement 2/23
Formation professionnalisante organisée par l’Ecole Supérieure du Professorat et de l’Education
(ESPE) Centre Val de Loire. Ce parcours permet une formation spécifique au métier d’enseignant et prépare aux
concours de recrutement en Physique Chimie. Cette formation, basée sur un référentiel de compétences des
professeurs et sur le cadre national de formation des enseignants du second degré, articule des enseignements
théoriques et pratiques (disciplinaires, didactiques et professionnels) pour une durée totale d’un peu plus de 700h
sur l’année, et des périodes de stages d’observation et de pratique accompagnée (sur 4 semaines complètes, soit
environ 140h). La charge de travail est estimée à 1980h pour l’année, soit environ 55h/semaine (d’après la maquette
officielle).
2012-2013
Obtention du Certificat de Compétences en Calcul Intensif (C3I)
Niveau National
Un label de compétences national en calcul intensif décerné pour les docteurs ayant développé et
appliqué pendant leur thèse des compétences en calcul intensif, par GENCI (Grand Equipement de Calcul
Intensif), la Maison de la Simulation et la CPU (Conférence des Présidents d'Universités). Le jury du label C3I est
composé de représentants académiques, industriels (grands groupes et PMEs) ou issus de sociétés savantes et
CV Nicolas DI SCALA
3/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
associations en lien avec le calcul intensif (INRIA, CEA, CNRS groupe Calcul, Ter@tec, EADS, Total, Renault
etc…). Seuls 14 lauréats ont été sélectionnés pour l’année 2012-2013.
2009-2012
Doctorat de Physique
Université de Tours
Titre :
« Transition de dépiégeage dans les réseaux de vortex supraconducteurs : étude par simulation
numérique »
Soutenue le : 12 Octobre 2012, devant le jury :
Président
Michel SAINT-JEAN DR Université Paris VII
Rapporteurs
Pierre LE DOUSSAL DR École Normale Supérieure de Paris
Grégory SCHEHR
CR (HDR) Université Paris-Sud XI
Membre invité
Jean-Claude SORET Prof. Université de Tours
Directeur de thèse
Enrick OLIVE
MdC (HDR) Université de Tours
Mention : Très Honorable
Laboratoire : « Groupe de REcherche en Matériaux, Microélectronique, Acoustique et Nanotechnologies »
GREMAN UMR 7347 CNRS-CEA-ENIVL
2008-2009
Master 2 Recherche - Modèles non linéaires en Physique
Université de Tours
Mention Très Bien – classement 2/7
2007-2008
Master 1 Physique – Parcours Physique Fondamentale
Université de Tours
Mention Très Bien – classement 1/18
2005-2006
Certificat Informatique et Internet C2I Niveau 1
2004-2007
Licence Sciences et Technologies – Sciences de la Matière
Université de Tours
Mention Assez Bien – classement 7/30
2003-2004
Baccalauréat Général Série S – Spécialité Mathématiques
Lycée Grandmont
Expérience professionnelle
2014-2015
Professeur certifié stagiaire en sciences physiques et chimiques en lycée général et technologique
Un demi-service statutaire, soit 9h/semaine (324h annuel), au lycée général et technologique Choiseul de Tours
(lycée public).
2014-2015
Vacations pour le CNED (contrat droit d’auteur)
Rédaction d’un devoir d’analyse d’une situation professionnelle (oral 2), ainsi que son corrigé, pour la formation
CAPES Externe de sciences physiques et chimiques du CNED. Correction des copies liées à ce devoir provenant
des étudiants inscrits à la formation du CNED.
2013-2014
Stages d’observation et de pratique accompagnée dans l’enseignement secondaire
Environ 140h sur 4 semaines de stage dans un collège (classe de 5ème, 4ème et 3ème) et un lycée général (classes de
2nd générale, 1ère S et Terminale S) du département de l’Indre et Loire. Ces stages m’ont permis d’analyser les
pratiques et les gestes professionnels relatifs au métier de l’enseignement dans le secondaire.
2012-2014
Consultant Scientifique (chercheur indépendant) – Spécialisé en Physique non linéaire
J’étudie des systèmes complexes issus de domaines extrêmement variés, du macroscopique au microscopique.
Les thématiques qui m’intéressent sont reliées au domaine de la physique fondamentale, par exemple la physique
CV Nicolas DI SCALA
4/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
théorique, la cosmologie ou encore la matière condensée. Je possède une expertise en Calcul Haute Performance
HPC reconnue au niveau national (titulaire du C3I) : compétences en modélisations et simulations numériques
hautes performances, qui représentent aujourd’hui des outils incontournables dans l’analyse et la compréhension
des systèmes complexes (phénomènes décrits par des équations aux dérivées partielles non linéaires).
Je rédige des rapports et des manuels pédagogiques, des ouvrages scientifiques, j’effectue également
différentes activités de vulgarisation …
2009-2012
Doctorant Contractuel
Université de Tours
Activité de recherche dans le laboratoire de recherche GREMAN UMR 7347 CNRS-CEA-ENIVL
Groupe de REcherche en Matériaux, Microélectronique, Acoustique et Nanotechnologies - Université de Tours
Directeur de thèse : Enrick Olive, Maître de Conférences HDR, Université de Tours
2009-2012
Enseignant-chercheur contractuel
Université de Tours
Volume horaire total : 192H équivalent TD (soit 64H eq TD par an)
Enseignements de Physique Générale dispensés en Licence 1ère année de Biologie SV-ST à l’UFR de Sciences
et Techniques de l’Université de Tours dans le cadre du contrat doctoral.
2009-2011
Stage de professionnalisation à l’Enseignement Supérieur
CIMES Tours
Pendant 2 ans, j'ai suivi environ 150h de stages de professionnalisation aux métiers de l'enseignement supérieur,
et de préparation aux concours de MCF de l'enseignement supérieur, au Centre d'Initiation aux Métiers de
l'Enseignement Supérieur de Tours (CIMES Tours, anciennement CIES Tours).
2008-2009
Stage de recherche Master 2
Université de Tours
Titre : « Dépiégeage et dynamique d’un modèle simple viscoélastique »
Environ 900h sur 5 mois de stage au Laboratoire d’Éléctrodynamique des Matériaux Avancés LEMA UMR
CNRS-CEA 6157, sous la direction d’Enrick Olive, Maître de Conférences HDR, Université de Tours
Langues
Français (langue maternelle)
Anglais (lu, écrit, parlé)
Score de 865/990 au TOEIC Listening and Reading (équivalent au niveau B2 du CECRL)
Espagnol (niveau scolaire)
Compétences Informatiques (liste non exhaustive)
Langages : Pascal, Delphi, C, Fortran (77/90/95), Python
Systèmes : DOS/Windows, Unix/Linux/Cygwin, Android, OS X, iOS
Calcul formel et numérique (Maple, Mathematica, Matlab, Octave …)
Visualisation de données (Kaleidagraph, Origin, SigmaPlot, Paraview, VisIt, Amira…)
Utilisation de clusters scientifiques (mésocentre de Calcul Scientifique en région Centre CCSC, 504
nœuds de calcul, réseau Infiniband, puissance crête 6 TFlops), MPICH2 …
Calcul Hautes Performances (HPC) : utilisation et développement de codes parallèles de dynamique
moléculaire sous LAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator de Sandia
National Laboratories) en mutli-CPU, et sous NAMD (Not (just) Another Molecular Dynamics) en multiGPU.
CV Nicolas DI SCALA
5/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
Composition documents scientifiques LaTeX (MiKTeX, TeXnicCenter, Texmaker),
bibliographique (Mendeley, JabRef, EndNote)
gestion
Logiciels de traitements d’images (Paint, GIMP, Photoshop …), de Créations 3D (Blender, Cinema 4D),
de Créations Musicales (FL Studio, Audacity)
Divers : Shell Unix, Html, Réseaux, WinSCP, PuTTY, Notepad++, la Suite Microsoft Office
(Word/Excel/PowerPoint), la Suite OpenOffice, Firefox, Google Chrome, …
Compétences Disciplinaires (liste non exhaustive)
Savoirs fondamentaux en Physique (niveau 1er cycle universitaire – Licence) :
Mesures et incertitudes, Mécanique et Ondes mécaniques, Optique géométrique et ondulatoire,
Thermodynamique et énergie, propriétés fondamentales de la matière et du rayonnement, Ondes
électromagnétiques et rayonnement, Magnétisme dans la matière (matériaux et caractérisation), Electronique
(transmission, électrocinétique), Physique quantique, Relativité restreinte …
Savoirs fondamentaux en Chimie générale et organique (niveau 1er cycle universitaire – Licence) :
Structure et caractérisation des atomes/molécules, Thermochimie (équilibre chimique), Cinétique de
transformations (aspects énergétiques et microscopiques), Equilibres acido-basiques, Oxydation/Réduction,
Equilibres de précipitation et de complexation en solution, Isomérie, Nucléophilie/Electrophilie, Mécanismes
réactionnels, Synthèses organiques, Acides carboxyliques et dérivés, Alcools, Esters, Composés Carbonylés,
Monomères & polymères, Acides aminés, Diagrammes potentiel-pH , Conductivité, Piles et accumulateurs…
Concepts fondamentaux de la Physique Théorique (niveau 2ème cycle universitaire – Master 1) :
Mécanique analytique, Electrodynamique classique, Mécanique quantique, Thermodynamique, Physique
des solides, Optique ondulatoire, Mécanique de milieux continus, Rayonnements ionisants et non-ionisants,
Physique quantique, Physique statistique, Physique atomique, Physique subatomique, Théorie classique des
champs, Physique de la matière condensée, Méthodes mathématiques pour la physique, Modélisation et
simulation, Outil informatique …
Concepts fondamentaux de la Physique Théorique (niveau 2ème cycle universitaire – Master 2) :
Introduction à la théorie et aux applications des solitons, Relativité générale, Astrophysique relativiste et
cosmologie, Effets collectifs en physique quantique (vides, particules, champs), Simulations numériques et
modélisation moléculaire, Solitons en théorie des champs, Systèmes d’électrons, Systèmes désordonnés,
Systèmes dynamiques non-linéaires et chaos …
Autres savoirs (niveau 1er et 2ème cycle universitaire) :
Mathématiques, Informatique, Anglais …
Compétences didactiques et pédagogiques (liste non exhaustive)
Histoire et épistémologie des sciences physiques et chimiques, Histoire des sciences dans l’enseignement,
Transposition didactique, Place de l’expérimental en sciences, Utilisation de la modélisation en sciences,
Conceptions initiales des élèves …
Relation enseignant-élève, Processus d’apprentissage, Evaluation (psychologie, formes & modalités de
l’évaluation), Etre/avoir/faire de l’autorité, Prise en compte de la diversité des publics …
Technologies de l’Information et de la Communication pour l’Enseignement (TICE) : Aspects
règlementaires, Conception d’enseignements et de séquences expérimentales grâce aux TICE …
CV Nicolas DI SCALA
6/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
Autres centres d’intérêt (liste non exhaustive)
Nouvelles technologies, internet (site web, forum), bureautique etc …
Intérêt pour les sciences hors du cadre de mes activités de recherche : informatique, calcul scientifique,
physique quantique, physique atomique/subatomique ou encore astrophysique
Angleterre, musique, cinéma, minéralogie, titulaire du permis B
Volume horaire
Cursus universitaire
Volume horaire total
Chimie générale & organique
650 h
Mathématiques
500 h
Modélisation, simulation,
& outil informatique
400 h
Informatique
300 h
Expériences professionnelles
Volume horaire total
Recherche contractuelle
5800 h
Calcul Hautes Performances HPC
(temps de calcul exclu)
3000 h
Enseignements dans le supérieur
200 h
Formations professionnelles
à l’Enseignement Supérieur
200 h
Enseignements dans le secondaire
470 h
Remarque :
Ne sont pas comptabilisées dans ces estimations : le temps de préparation des enseignements,
les corrections de copies, les réunions pédagogiques, les tests de recette/refactorisation de code/contrôle
d’exécution des algorithmes de calcul, et bien évidemment toutes les activités de recherche scientifique en
dehors du cadre contractuel.
CV Nicolas DI SCALA
7/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
II. Liste de mes ouvrages, publications …
Consultables librement sur mon site perso: http://nicolas.discala.net
(rubrique « Travaux pédagogiques »)
Ouvrages pédagogiques : niveau secondaire (collège & lycée)
Voir sur le site, rubrique « Travaux pédagogiques » !
Ouvrages pédagogiques : niveau supérieur (université)
• « Prévision des séismes par gravimétrie »,
Correction d’une partie du sujet 0 de 2013 du Bac général série S de physique-chimie spécifique avec analyse
des questions posées en fonction de leurs compétences visées ainsi que du niveau de difficulté, 4 pages,
(Avril 2014).
• « Fonctionnement du cœur d’une pile à combustible (PAC) »,
Correction d’une partie du sujet 0 du capes 2014 de physique-chimie, 6 pages, (Mars 2014).
• « La didactique en sciences expérimentales »,
Tutoriel de didactique des sciences physiques, 10 pages, (Janvier 2014).
• « Etude historique sur la théorie physique de la chaleur »,
Analyse détaillée d’un extrait de texte historique dans un cadre historico-épistémologique, 4 pages, (Janvier
2014).
• « Extraction, séparation et purification : séparation d’un mélange de 4 composés organiques »,
Analyse détaillée (protocole, résultats…) d’un TP de chimie organique pour des étudiants préparant le capes
physique-chimie, 9 pages, (Décembre 2013).
• « Réactions d’oxydo-réduction, notion de potentiel »,
Analyse détaillée (protocole, résultats…) d’un TP de chimie générale pour des étudiants préparant le capes
physique-chimie, 6 pages, (Décembre 2013).
• « Le concept de champ »,
Activité documentaire pour une classe de 1ère S basée sur un extrait de livre de vulgarisation, 4 pages,
(novembre 2013).
• « Classement des couples et oxydation par les ions H+»,
Analyse détaillée (protocole, résultats…) d’un TP de chimie générale pour des étudiants préparant le capes
physique-chimie, 6 pages, (Décembre 2013).
• « Comment se comporte un volume d’air en fonction de sa température ? »,
Activité documentaire pour une classe de 4ème basée sur un extrait de texte historique, 5 pages, (novembre
2013).
• « Transitions de phases et changements d’états »,
Cours de thermodynamique physique dispensé à des étudiants de master 1 MEEF de physique-chimie, 30
pages, (octobre 2013).
•
« Méthodes Numériques et Calcul Scientifique: une initiation »,
CV Nicolas DI SCALA
8/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
Polycopié de cours de méthodes numériques appliquées à la physique, accessible au niveau licence, 63 pages,
(mai 2013).
• « Mise en oeuvre de LAMMPS sur le mésocentre de calcul de la région Centre CCSC (action du projet
CaSciModOT) - Un exemple d’utilisation pratique : la simulation numérique de vortex supraconducteurs »,
Manuel pédagogique et technique concernant l’utilisation du logiciel Lammps sur le cluster de la région
Centre, 23 pages, (février 2013).
• « Rapport de fin d'activité d'enseignement (ex monitorat d'Initiation à l'Enseignement Supérieur) »,
Rapport de fin d'activité d'enseignement lors de mon activité complémentaire d'enseignement à l'université de
Tours, 4 pages, (2012).
Ouvrages pédagogiques : épreuves pour l’oral d’admission du capes PC (université)
Épreuve 1 : mise en situation professionnelle
• « Équilibre chimique : acide, base, solution tampon »,
classe : Terminale ST2S, enseignement : Physique-Chimie, pôle du programme : « Chimie et santé », sousthème : Acides et bases dans les milieux biologiques, 17 pages, (Juin 2014).
• « Transmission d'une image : image numérique, fibre optique »,
classe : Première STL, enseignement : SPCL, thème du programme : Module Image, sous-thème : Images et
information, 15 pages, (Mai 2014).
• « Élaboration, protection et corrosion des métaux »,
classe : Terminale S, enseignement : Spécialité, thème du programme : Matériaux, domaine d’étude : Cycle
de vie, 19 pages, (Mai 2014).
• « pH et équilibre en solution aqueuse »,
classe : Terminale S, enseignement : Spécifique, thème du programme : Comprendre - lois et modèles, sousthème : Structure et transformation de la matière, 11 pages, (Mai 2014).
• « Phénomènes de transport : mises en évidence expérimentales »,
classe : Terminale STL, enseignement : SPCL (Sciences Physiques et Chimiques en Laboratoire), thème du
programme : Systèmes et Procédés, sous-thème : Thermodynamique, 8 pages, (Mai 2014).
Épreuve 2 : Analyse d’une situation professionnelle
• « Puissance et énergie électrique »,
classe : 3ème, thème du programme : Énergie électrique et circuits électriques en "alternatif", 6 pages, (Juin
2014).
• « pH et équilibre en solution aqueuse »,
classe : Terminale S, enseignement : Spécifique, thème du programme : Comprendre - lois et modèles, sousthème : Structure et transformation de la matière, 5 pages, (Mai 2014).
Mémoires
• « Transition de dépiégeage dans les réseaux de vortex supraconducteurs : étude par simulation
numérique»
Thèse de Doctorat de l’Université François-Rabelais de Tours, 220 pages, (Août 2012).
Accessible sur le serveur TEL avec le numéro de l’identifiant sur le site Thèse-en-ligne (TEL) : 00741545
http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00741545
CV Nicolas DI SCALA
9/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
• « Dépiégeage et dynamique d’un modèle simple viscoélastique : étude par simulations numériques »
Rapport de stage de Master 2 Recherche, LEMA UMR CNRS-CEA 6157, 61 pages, (Juin 2009).
Présentations orales
• « Transitions de phase et changements d’états »
Cours effectué à un public d’étudiants de master 1 MEEF de physique-chimie à l’Université de Tours, France,
(Octobre 2013).
• « Depinning and dynamics of disordered elastic systems » (+ Poster)
N. Di Scala, E. Olive, Y. Lansac, Y. Fily and J. C. Soret, pour les Journées Académiques Physique-Chimie
2012 d’Orléans-Tours organisées par l’Union des Professeurs de Physique et de Chimie (UdPPC) et l’Institut
de Recherche sur l’Enseignement des Sciences de l’Université d’Orléans, Tours France, (Avril 2012).
• « Transition de dépiégeage élastique des vortex dans les supraconducteurs » (+ Poster)
N. Di Scala, E. Olive, Y. Lansac, Y. Fily and J. C. Soret, pour les Journées des Jeunes Scientifiques des
Universités d’Orléans, de Tours et du CEA Le Ripault, Tours France, (Octobre 2011).
Articles de revues internationales à comité de lecture
•
N. Di Scala, E. Olive, Y. Lansac, Y. Fily and J. C. Soret
« Elastic depinning transition of vortex lattices in two dimensions »
New J. Phys., 14 123027 (2012), 16 pages
Impact Factor (IF) du journal en 2012 :
4.063
• Y. Fily, E. Olive, N. Di Scala and J. C. Soret
« Critical behavior of plastic depinning of vortex lattices in two dimensions: Molecular dynamics
simulations »
Phys. Rev. B, 82 134519 (2010), 7 pages
Impact Factor (IF) du journal en 2010 :
3.772
Conférences internationales avec comités de lecture et publication des actes
•
N. Di Scala, E. Olive, Y. Lansac, Y. Fily and J. C. Soret
« Elastic depinning transition for superconductor vortices »
J. Phys.: Conf. Series, 400 022015 (2012), 4 pages
Proceedings of the 26th International Conference on Low Temperature Physics LT26, Beijing China, (Août
2011)
Conférences nationales avec comités de lecture et publication des actes
•
E. Olive, N. Di Scala, Y. Lansac, Y. Fily and J. C. Soret
« Transition de dépiégeage élastique de vortex supraconducteurs »
ESAIM: Proceedings, Vol. 35, p167-173 (2012), 7 pages
Proceedings of Congrès SMAI 2011, 5ème Biennale Française des Mathématiques Appliquées, Guidel
France, (Mai 2011)
CV Nicolas DI SCALA
10/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
Exposé et Poster
•
Poster « Elastic depinning of superconductor vortices »
N. Di Scala, E. Olive, Y. Lansac, Y. Fily and J. C. Soret, for the 26th International Conference on Low
Temperature Physics LT26, Beijing China, (August 2011).
•
Exposé « Transition de dépiégeage en milieu aléatoire »
E. Olive, N. Di Scala, Y. Lansac, Y. Fily et J. C. Soret, au congrès SMAI2011, 5ème Biennale Française de la
Société de Mathématiques Appliquées et Industrielles, Guidel France, (Mai 2011).
Séminaire
• Participation aux 12ème journées du Programme Pluri-Formations PPF CASCIMODOT (mésocentre de
Calcul SCIentifique et MODélisation des universités d’Orléans et de Tours) à l’INRA de Nouzilly, Tours
France, (Juillet 2010).
CV Nicolas DI SCALA
11/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
III. Bilan des Activités d’Enseignement dans le supérieur
A)
Synthèse des enseignements
Mes activités d’enseignement dans le supérieur ont été réalisées dans le cadre de l’activité
complémentaire d’enseignement du contrat doctoral durant les trois années de ma thèse. J’ai assuré mes
enseignements au sein de la faculté des Sciences et Techniques de l’Université de Tours, avec l’équipe
pédagogique de la 1ère année de Licence Biologie SV-ST du département de physique. Ces enseignements
concernaient une physique générale de premier cycle universitaire. Durant une période s’écoulant sur trois
années universitaires, allant de 2009 à 2012, j’ai effectué 192 heures équivalent TD sous forme de cours
intégrés en groupe à petits effectifs (environ 40 étudiants) répartis en Cours (33%) et en TP (66%).
B)
Descriptif des enseignements
Le but de ces modules était de fournir aux étudiants une base scientifique solide dans le domaine de la
physique, en introduisant des concepts théoriques en travaux dirigés et en les approfondissant lors des séances
de travaux pratiques. Le cours dispensé en cours intégrés dans les unités d’enseignement où je suis intervenu
est détaillé ci-après, ainsi que les travaux pratiques associés.
a. Métrologie
(Mesures et incertitudes)
b. Optique géométrique
(Lentilles minces, instruments d’optique, microscope)
c. Électrocinétique
(Dipôles, circuits électriques, régimes transitoires & permanents)
d. Mécanique newtonienne (Oscillateurs harmoniques)
e. Mécanique des fluides
(Statique des fluides, tension superficielle, loi de Jurin)
Dans le cadre de ces enseignements j’ai participé à la vie des études à différents niveaux. Outre la
rédaction de mes cours, j’ai été amené à évaluer les différents TD/TP produits par les étudiants. J’ai
également participé à l’élaboration des sujets d’examens, leur surveillance et leur correction. Mes
enseignements se déroulant en collaboration avec des cours magistraux, de nombreuses réunions avec les
différents membres de l’équipe ont permis d’assurer un suivi constant quant à la cohérence pédagogique.
C)
Bilan personnel
Diverses formations d’initiation à l’enseignement, qui ont été dispensées par le Centre d’Initiation à
l’Enseignement Supérieur de la région Centre (CIES Centre), se sont révélées très profitables pour la
découverte du métier d’enseignant. Je ne tenterai pas d’en faire ici une liste exhaustive, néanmoins je tiens à
souligner le fort impact de certaines d’entre elles sur l’évolution de mon approche pédagogique. Ces dernières
m’ont apportées des éléments de réponse aux diverses questions que j’ai pu me poser au cours des différentes
années d’enseignement. Citons par exemple les formations concernant les techniques de communication et de
collaboration (organisation de groupes de travail, gestion des blocages relationnels et gestion du stress), les
techniques d’évaluation des étudiants, ou encore la zététique (pensée critique).
Les cours auxquels j’ai participé m’ont beaucoup intéressés et m’ont donnés goût à l’enseignement.
Transmettre des connaissances est à la fois moteur et source d’enrichissement sur les plans scientifique et
humain. Mes connaissances, et compétences, scientifiques et pédagogiques me permettent d'évoluer dans des
environnements scientifiques différents et d'aborder des problématiques différentes. Que le public soit averti,
où nous pouvons développer des notions pointues, ou bien avec un public moins expérimenté, en début de
cursus, et avec lequel il faut plus miser sur l’aspect pédagogique afin de transmettre le savoir, je suis disposé à
m’investir dans des cours de différents niveaux (Licence ou Master).
CV Nicolas DI SCALA
12/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
IV. Bilan des Activités de Recherche
A)
Mots-clés :
Systèmes élastiques désordonnés, milieu désordonné, transition de phase, systèmes entraînés, système
hors de l'équilibre, transition de dépiégeage, simulations numériques, dynamique moléculaire, vortex
supraconducteurs, réseau de vortex.
B)
Travaux de Master 2 Recherche:
2008-2009
Stage de recherche de Master 2 au sein du LEMA, Tours
Stage de recherche d’une durée d’environ 900 heures sur 5 mois au sein du Laboratoire
d’Éléctrodynamique des Matériaux Avancés LEMA UMR CNRS-CEA 6157
Thème : « Dépiégeage et dynamique d’un modèle simple viscoélastique », soutenue avec mention Très
Bien et les félicitations du jury.
Encadrement effectué par Enrick Olive, Maître de Conférences HDR, Université de Tours.
Ce stage a été pour moi l’occasion d’effectuer une première approche des systèmes périodiques entraînés
sur un potentiel de piégeage aléatoire (modélisant par exemple les réseaux de vortex, les colloïdes, etc ..). A
partir d’un modèle simple, présentant uniquement quatre degrés de liberté, et grâce aux simulations
numériques, j’ai pu montrer que la richesse de systèmes beaucoup plus complexes pouvait être retrouvée à
travers ce petit modèle.
Il existe donc des propriétés intrinsèques à de tels systèmes périodiques (quelque soit le nombre de degré
de liberté), et il est alors important de comprendre ce qui est sous-jacent à ces systèmes physiques, et le lien
qui relie correctement les modèles à la réalité physique.
Cette initiation au travail de recherche m’a grandement motivé à effectuer un travail de thèse dans la
même thématique : c’est par ailleurs cette question fondamentale qui a été le moteur de mon travail de thèse
par la suite.
C)
Travaux de Thèse:
Mon domaine de recherche a concerné le dépiégeage et la dynamique des systèmes élastiques
désordonnés par simulations numériques. Les travaux développés au cours de mes 3 années de thèse se
sont traduis par 2 publications dans des revues internationales à comités de lecture (Physical Review B
et New Journal of Physics), 1 article de conférence internationale avec comité de lecture (Journal of
Physics : Conference Series) et 1 article de congrès avec comité de lecture (ESAIM Proceedings).
2009-2012
Thèse de Doctorat de Physique de l’Université François-Rabelais de Tours
Titre :
« Transition de dépiégeage dans les réseaux de vortex supraconducteurs : étude par simulation
numérique »
Soutenue le : 12 Octobre 2012, devant le jury :
Michel SAINT-JEAN
Pierre LE DOUSSAL
Grégory SCHEHR
Membre invité
Jean-Claude SORET
Directeur de thèse Enrick OLIVE
Président
Rapporteurs
CV Nicolas DI SCALA
DR Université Paris VII
DR École Normale Supérieure de Paris
CR (HDR) Université Paris-Sud XI
Prof. Université de Tours
MdC (HDR) Université de Tours
13/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
Mention :
Très Honorable
Laboratoire : Groupe de REcherche en Matériaux, Microélectronique, Acoustique et Nanotechnologies
GREMAN UMR 7347 CNRS-CEA-ENIVL
Financement: Bourse de recherche allouée par la Région Centre
Résumé :
Mon travail de thèse porte sur le dépiégeage et la dynamique des systèmes élastiques
désordonnés par simulations numériques. Ce cadre regroupe une large classe de systèmes allant des
interfaces (telles que les parois de domaines dans les systèmes magnétiques ou ferroélectriques) aux
systèmes périodiques (comme les réseaux de vortex dans les supraconducteurs de type II, les colloïdes
ou encore les cristaux de Wigner). Dans ces systèmes, la compétition entre l'élasticité de la structure
qui veut imposer un ordre parfait et le désordre induit une grande richesse dans le diagramme de
phase. Ces systèmes peuvent également être entraînés par une force extérieure : les systèmes ainsi
traités sont hors-équilibres. L’approche par simulations numériques permet d’en effectuer une étude
détaillée.
Le plus gros travail de ma thèse a porté sur des simulations numériques de réseaux 2D
comportant jusqu'à 20 000 vortex supraconducteurs. Cela a permis de déterminer divers exposants
critiques au seuil de la transition de dépiégeage dans le cas d'un piégeage faible. L'utilisation du calcul
intensif a ainsi permis de s'affranchir des limitations dues aux effets de taille finie des simulations
précédentes : en effet j’ai pu obtenir un gain d’environ un à deux ordres de grandeur au niveau du
nombre de vortex présents dans la simulation. Dans le but de mettre en oeuvre ces différentes
simulations, j’ai pris en main et utilisé l’outil de calcul haute performance HPC LAMMPS version
C++ ("Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator") que j’ai pu exécuter sur le
mésocentre de calcul de la région Centre CCSC (504 noeuds de calcul reliés par un réseau Infiniband,
d’une puissance crête de 6 TFlops). J’ai également développé des codes de post-traitements en Fortran
95 des données obtenues par LAMMPS, afin de pouvoir les visualiser grâce à divers logiciels tels que
ParaView et VMD (Visual Molecular Dynamics).
J’ai également étudié un modèle simple viscoélastique permettant de décrire la plasticité dans
les systèmes périodiques évoluant sur un potentiel de piégeage en présence de désordre fort. Pour cette
étude, j’ai développé en un millier de lignes de code Fortran 95, une petite chaîne de type batchprocessing, incluant une implémentation de l’algorithme de Runge-Kutta d’ordre 4, en vue d’obtenir
des données utilisables par des logiciels comme Origin, SigmaPlot et KaleidaGraph. Ces simulations
ont été exécutées sur un cluster de calcul de 10 noeuds de calcul reliés par un réseau Ethernet.
Position du travail dans le champ scientifique
Les systèmes élastiques désordonnés sont des systèmes physiques relativement différents en
première approche, mais présentant en réalité des caractéristiques communes. Ces propriétés sont
intimement liées au fait que tous ces systèmes sont décrits par les mêmes équations au niveau
macroscopique. Les systèmes considérés peuvent se regrouper en deux grandes catégories : les
interfaces (ou variétés) et les systèmes périodiques. En ce qui concerne les interfaces, en voici une liste
non exhaustive : les parois de domaines dans les ferromagnétiques et les ferroélectriques, la ligne de
contact d'un fluide sur un substrat désordonné, le front d'imbibition d'un liquide dans un milieu
poreux, la propagation de fronts de fracture. Pour ce qui est des systèmes périodiques nous pouvons
citer les ondes de densité de charge, les réseaux de vortex dans les supraconducteurs de type II, les
colloïdes, les bulles magnétiques, les cristaux de Wigner.
Dans tous ces systèmes il existe une structure interne élastique soumise aux effets du désordre
existant dans le matériau. Cette structure "interne" est un objet unique dans le cas des interfaces alors
que pour les systèmes périodiques elle correspond aux structures cohérentes se formant au sein des
systèmes concernés. L'existence d'une énergie élastique au sein du système tend à ordonner la
structure, pour une variété on aura alors un "lissage" de l'interface qui préfère être plate, alors que pour
les systèmes périodiques nous aurons un réseau périodique des différents objets caractérisant le
système. Le désordre quant à lui va s'opposer à cet équilibre en déformant la structure afin de
CV Nicolas DI SCALA
14/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
minimiser l'énergie globale du système. Ce désordre peut être intrinsèque et provenir de défauts dans
le matériau (impuretés, lacunes ...) ou bien extrinsèque en étant créé artificiellement par
l'expérimentateur. Une compétition entre l'élasticité du système et le désordre s'installe alors et conduit
à un problème d'une grande richesse de par son aspect vitreux : le paysage énergétique du système
n'est pas trivial et présente de nombreux états métastables. De plus, et pour compliquer encore un peu
le problème, une caractéristique propre à tous ces systèmes élastiques désordonnés provient du fait
qu'ils peuvent être mis en mouvement en leur appliquant une force extérieure : la présence du désordre
va donc modifier leur mouvement naturel obtenu en absence de ce dernier.
Table de correspondance: force d'entraînement et système physique correspondant.
(H: excitation magnétique, E: champ électrique, J: densité de courant électrique)
Nous sommes naturellement amenés à nous demander quelles sont les propriétés statiques et
dynamiques de tels systèmes ? Pour ce qui est des propriétés d'équilibre nous pouvons nous demander
comment varient les déplacements d'une interface avec la distance, ou bien qu'en est-il de l'ordre
translationnel concernant les structures périodiques ? Et lorsque le système est hors-équilibre comment
se met-il en mouvement, quelle est la nature de la phase en mouvement, la température joue-t-elle un
rôle important sur sa dynamique ? etc ...
Ces questions, en apparence anodines, sont essentielles d'un point de vue expérimental étant donné les
applications industrielles possibles.
Intérêts et exemples d’application
1. Exemple d'un front de fracture dans les matériaux hétérogènes
Un exemple d'interface élastique dans un milieu aléatoire est donné par la propagation de
fronts de fracture dans les matériaux hétérogènes. C'est un cas que l'on rencontre quotidiennement et
ce à toutes les échelles. La propagation d'une fracture dans un matériau élastique idéal et homogène est
décrit par la théorique "classique" de la mécanique de la rupture : dans cette situation le front de
fracture reste rectiligne au cours de sa propagation et avance continûment. Cependant cette description
n'est pas toujours réaliste car tous les matériaux présentent des inhomogénéités (défauts ponctuels,
microstructure non homogène etc ...). Au niveau de la zone d'endommagement du matériau on observe
un front de fracture qui possède une rugosité et qui n'avance plus de façon continue mais par
avalanches.
Image enregistrée par une caméra rapide présentant la propagation d'un front de fracture interfaciale entre
deux blocs de plexiglas transparents. Le matériau intact apparaît en noir alors que la zone grise correspond à la
partie fissurée, la ligne jaune représente l'interface séparant les deux régions [1].
Une réalisation expérimentale d’un sablage de deux blocs de plexiglas transparents collés à chaud sous
pression a été réalisée [1]. Le sablage permet de générer un désordre dans le système par l'introduction de
défauts aléatoires. En sollicitant le matériau afin de créer une zone d'endommagement et grâce à une caméra
CV Nicolas DI SCALA
15/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
CMOS il a été possible de visualiser la propagation de la fracture générée. On voit bien sur la figure que
l'interface séparant la région fracturée de celle intacte présente de la rugosité et n'est pas plate. Des
informations complémentaires sur ces systèmes sont accessibles par exemple dans [1, 2] et références
associées.
Les applications de ces études sont multiples, on peut citer le blocage de microfissures dans des
matériaux en plaçant des points forts à des endroits spécifiques en son sein, ou bien à une échelle plus grande
une meilleure compréhension des déclenchements des tremblements de terre (voir par exemple [3,4]).
2. Exemple d'une paroi de domaine magnétique
Un autre exemple pertinent d’application industrielle est la création et le contrôle des parois de
domaines de différentes aimantations dans les ferromagnétiques, omniprésents dans les espaces de
stockage magnétique (disques durs principalement). Ces parois magnétiques ne sont pas plates mais
présentent une rugosité due à la présence de désordre magnétique (par exemple des défauts
intrinsèques qui proviennent d'irrégularités dans la structure à l'échelle nanométrique du film, entre
autres les cristallites et leurs frontières etc ... ou bien des défauts extrinsèques à une plus grande
échelle (mésoscopique) tels que des impuretés ...).
Image (d'une taille de 90x72 µm2) montrant le déplacement magnétique obtenue par imagerie magnétooptique Kerr dans un film ultra-fin bidimensionnel de Pt/Co/Pt [5]. La partie noire représente le domaine
original et la partie grise montre la surface balayée par la paroi de domaine pendant 111 µs.
Cette frontière entre deux domaines d'aimantations différentes est un exemple expérimentalement
accessible de la rugosité d'une interface élastique où la force élastique provient de l'interaction
d'échange et le champ magnétique permet de déplacer la paroi dans le milieu désordonné. On se rend
compte ici que la compréhension du phénomène de piégeage de l'interface, et donc de sa rugosité,
possède un intérêt industriel évident : un lissage de la paroi qui sépare les différents domaines
permettant de représenter les bits informatique optimiserait l'efficacité des supports magnétiques tels
que les disques durs.
3. Exemple des réseaux de vortex supraconducteurs
Un supraconducteur est un matériau présentant des propriétés inattendues lorsqu'il est refroidi en
dessous d'une température dite critique Tc. Les deux effets les plus flagrants sont la conduction
d'électricité en leur sein avec une résistance nulle n'offrant ainsi pas de perte énergétique par effet
Joule, et l'expulsion des champs magnétiques appliqués à l'échantillon permettant par exemple la
lévitation magnétique. Les supraconducteurs peuvent être classés en deux catégories : les
supraconducteurs "conventionnels" de type I regroupant principalement les corps purs et présentant
une Tc très faible (de l'ordre de 4; 2K pour le mercure Hg par exemple) ou bien les supraconducteurs
de type II tels que les céramiques à base d'oxydes de cuivre, dites cuprates, avec des Tc bien plus
élevées (Tc = 92K pour Y BaCuO). Outre la température, il existe d'autres facteurs critiques
permettant l'existence de la supraconductivité : le courant critique Ic passant dans l'échantillon et le
champ
magnétique
critique
Hc
appliqué
au
matériau.
La particularité des supraconducteurs de type II est qu'ils présentent une zone supplémentaire par
rapport aux type I dans leur diagramme de phase appelée état mixte (ou encore phase de Shubnikov),
CV Nicolas DI SCALA
16/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
dans laquelle le champ magnétique extérieur réussit à pénétrer dans le matériau sous forme de tubes de
flux magnétique que l'on appelle vortex (rappelons que sous certaines conditions les supraconducteurs
de type I sont soit en phase Meissner avec exclusion totale du champ magnétique dans le matériau, soit
en
phase
normale
se
comportant
comme
un
métal
classique).
Si le matériau est parfait on s'attend théoriquement à un agencement des vortex sous la forme
d'un réseau d'Abrikosov provenant de l'interaction électromagnétique entre les vortex [6], cependant la
présence de défauts dans les matériaux ou encore le bombardement aux ions lourds génèrent un
désordre qui piège les vortex et déforme la structure périodique afin de minimiser l'énergie du
système.
Image du réseau de vortex dans un cristal de MgB2 d'environ T = 6K sous un champ magnétique de 200 Oe
obtenue par décoration Bitter. Le réseau est triangulaire comme le montre l'image de l'espace réel (figure
principale) et de l'espace réciproque en insert, obtenue par FFT (transformée de Fourier rapide) [7].
La figure montre la structure triangulaire du réseau de vortex dans MgB2 [7] refroidis sous Tc et soumis à
un champ magnétique extérieur. Les applications des supraconducteurs sont nombreuses et d'un fort impact
technologique, le contrôle des vortex dans les supraconducteurs de type II afin de les piéger et d'éviter ainsi
toute dissipation d'énergie néfaste à l'état supraconducteur, a pour application évidente le transport de courant
sans perte par effet Joule. Nous pouvons également citer le domaine de l'imagerie par résonance magnétique
IRM où le champ magnétique puissant est produit par une bobine supraconductrice, la détection de faibles
champs magnétiques par l'utilisation de SQUID [8] (Superconducting Quantum Interference Device), les
trains à lévitation magnétique (avec une vitesse record de 581km/h pour le MagLev au Japon), les
accélérateurs de particules.
Références bibliographiques
[1] K. Maloy, S. Santucci, J. Schmittbuhl and R. Toussaint, Local Waiting Time Fluctuations along a Randomly
Pinned Crack Front, Phys. Rev. Lett., 96 045501 (2006)
[2] J. Schmittbuhl, Direct Observation of a Self-Affine Crack Propagation, Phys. Rev. Lett., 78 3888 (1997)
[3] J. Davidsen, S. Stanchits and G. Dresen, Scaling and Universality in Rock Fracture, Phys. Rev. Lett., 98
125502 (2007)
[4] H. Kawamura, T. Hatano, N. Kato, S. Biswas and B. K. Chakrabarti, Statistical physics of fracture, friction,
and earthquakes, Rev. Mod. Phys., 84 839 (2012)
[5] S. Lemerle, J. Ferre, C. Chappert, V. Mathet, T. Giamarchi and P. Le Doussal, Domain Wall Creep in an
Ising Ultrathin Magnetic Film, Phys. Rev. Lett., 80 849 (1998)
[6] A. A. Abrikosov, On the Magnetic Properties of Superconductors of the Second Group, Soviet Physics
(JETP), 5 1174, (1957)
[7] L. Vinnikov, J. Karpinski, S. Kazakov, J. Jun, J. Anderegg, S. Budko and P. Canfield, Vortex structure in
MgB2 single crystals observed by the Bitter decoration technique, Phys. Rev. B, 67 092512 (2003)
[8] R. C. Jaklevic, John Lambe, A. H. Silver and J. E. Mercereau, Quantum Interference Effects in Josephson
Tunneling, Phys. Rev. Lett., 12 159 (1964)
Pour plus d’informations, veuillez vous rendre sur la page « Recherche » de mon site perso
(présentant également des vidéos/images représentatives du comportement des réseaux 2D de vortex
supraconducteurs issues de ma thèse).
http://nicolas.discala.net
CV Nicolas DI SCALA
17/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
D)
Recherche actuelle:
2012-2014
Consultant Scientifique (chercheur indépendant) – Spécialisé en Physique non linéaire
Mes recherches actuelles concernent les propriétés de réponse dynamique et statique des
systèmes élastiques désordonnés au seuil de la transition de dépiégeage et bien en dessous de la force
critique : je m’intéresse en particulier au cas des réseaux de vortex supraconducteurs. Ces derniers
développements devraient amener à publications d’ici à mi-2015.
Régime dépiégeage élastique
Le cas des grandes vitesses, lorsque F >> Fc, a été étudié précédemment dans le cadre des réseaux de
vortex et la nature de la phase en mouvement y a été déterminée à température nulle [1] et à température finie
[2]. Au seuil de dépiégeage j’ai mis en évidence une analogie avec une transition de phase à l’équilibre du
second ordre, avec la vitesse des vortex comme paramètre d’ordre et la force d’entraînement de ces derniers
comme paramètre de contrôle. Une transition entre des régimes dynamiques élastiques et plastiques a
également été mise en évidence [3].
J’ai montré le caractère continu de la transition de dépiégeage élastique et j’ai calculé la valeur de
divers exposants critiques qui la caractérise et qui interviennent à l’approche de la transition. Grâce à une
analyse en termes de loi d’échelle j’ai pu extraire l’exposant β caractérisant la réponse de la vitesse en
fonction de la force à température nulle [3, 4]. A partir de la taille finie de mes simulations j’ai pu obtenir
l’exposant ν caractérisant la longueur de corrélation ξ des vortex, et j’ai déduis qu’il n’existait qu’une seule
longueur caractéristique au-dessus du seuil de dépiégeage contrôlant à la fois la corrélation des vortex mais
aussi les propriétés statistiques du système [5]. A température finie j’ai mesuré l’exposant δ de la réponse de
la vitesse en fonction de la température à la force critique, et une relation d’échelle indépendante du désordre
a ainsi pu être mesurée : cela indique l’existence d’un certain degré d’universalité [5].
•
Je suis actuellement en train de tenter de déterminer l’exposant de rugosité ζ à partir de la fonction de
corrélation des déplacements relatifs B(r) = < [ u(r) – u(0) ]² > ~ r^(2ζ). Cet exposant de rugosité
dynamique caractérise les déplacements longitudinaux des domaines de vortex corrélés, et on s’attend à
ce que sa valeur près du seuil soit différente de sa valeur statique à l’équilibre (plus souvent mesurée dans
la littérature). Outre son intérêt théorique, la valeur numérique de ζ me permettrait de confirmer la
véracité de la relation d’échelle d’hyperscaling β = ν (z – ζ), avec z l’exposant dynamique du système, et
de la relation d’échelle STS (Statistical Tilt Symmetry) ν = 1 / (2 – ζ), qui semblaient être vérifiées à
partir des valeurs que j’ai déterminées précédemment [5].
•
Le système possédant deux composantes, je suis en train d’étudier les comportements critiques dans la
deuxième direction (habituellement non privilégiée dans la littérature) afin de voir quant à la possible
existence d’une anisotropie des comportements, ce qui semble d’après moi une piste à ne pas négliger.
Cela me permettrait également d’infirmer ou de confirmer la valeur de l’exposant de corrélation ν assez
inattendu que j’ai mesuré auparavant [5].
•
Numériquement on se rend compte qu’à l’approche du seuil de dépiégeage par valeurs supérieures, le
mouvement est lent et s’effectue par saccades au sein de nos vortex. Il est cependant supposé que ce
mouvement lent proche du point critique s’opère par avalanches de taille ξ qui diverge à l’approche du
seuil. Ce mouvement est censé être caractérisé par un exposant dynamique z décrivant le comportement τ
~ ξ^z de l’échelle de temps τ du système en fonction de ξ [6, 7, 8]. Je travaille actuellement à la
détermination de la taille de ces avalanches, ainsi qu’à l’exposant dynamique z.
•
Lorsque la vitesse est maintenant très faible, i.e. dans le cas quasi-statique aussi appelé « creep », nous
sommes en dessous du seuil de la transition : la température permet au système de passer les barrières
d’énergies entre différents états métastables par activation thermique. Un mouvement non nul est possible
pour nos vortex et la réponse de la vitesse de ces derniers en fonction de la force est hautement non
linéaire [8, 9, 10, 11]. La mesure de cette réponse est numériquement difficile à obtenir à cause de longs
temps d’exécution nécessaires afin d’obtenir des moyennes temporelles et/ou thermiques suffisamment
précises. En attendant d’avoir accès à des ressources numériques plus importantes (du type
CV Nicolas DI SCALA
18/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
supercalculateur), je suis en train de chercher un modèle simplifié capturant la physique sous-jacente me
permettant d’obtenir les caractéristiques de cette réponse non linéaire.
Régime dépiégeage plastique
Dans le cas du dépiégeage plastique, de nombreux résultats expérimentaux ou numériques parsèment
la littérature. Cependant nous avons effectué une approche originale du dépiégeage plastique des vortex dans
le cadre de la théorie du chaos [12, 13, 14, 15]. Deux exposants β et δ analogues au cas du dépiégeage
élastique ont été mesurés, et la nature chaotique de l’écoulement dans le régime critique a été pour la première
fois mise en évidence directement [15].
De nombreuses questions restent ouvertes quant aux comportements critiques des grandeurs
chaotiques : comment évoluent-t-elles à l’approche de la transition de dépiégeage ? Ce sont ces questions
restées sans réponse pour le moment qui m’intéressent :
•
En particulier il serait intéressant de voir s’il existe un exposant critique relatif à l’exposant de Lyapunov
(quantifiant la stabilité ou non du système vis-à-vis de la sensibilité aux conditions initiales).
•
Nous avons montré que cette transition de dépiégeage était continue, il est alors légitime de se demander
quelles sont les longueurs caractéristiques entres les branches et bifurcations du réseau de chemins
bifurquants fractal anisotrope. Quelle est également la dimension fractale de l’attracteur et du réseau de
chemins ?
•
Dans nos simulations [15] un régime « à une particule » a été observé juste avant le régime critique, nous
l’avons interprété et justifié numériquement comme provenant d’un effet de taille finie. Cependant à quoi
sommes-nous censés nous attendre dans la limite d’une taille infinie ? Deux hypothèses sont possibles :
soit le régime à un canal disparaît (et confirme notre hypothèse d’un effet de taille finie), soit ce régime
subsiste de façon analogue au cas des ondes de densité de charge à 1D. Il est donc très utile de déterminer
quelle est l’hypothèse qui se vérifie dans le cas de tailles suffisamment grandes.
Références bibliographiques
[1] E. Olive, J. C. Soret, P. Le Doussal and T. Giamarchi, Numerical simulation evidence of dynamical
transverse Meissner effect and moving Bose glass phase, Phys. Rev. Lett., 91(3) 037005 (2003)
[2] Y. Fily, E. Olive and J. C. Soret, Driven fluxe-line lattices in the presence of weak random columnar
disorder: Finite-temperature behaviour and dynamical melting of moving Bose glass, Phys. Rev.B, 79 212504
(2009)
[3] E. Olive, N. Di Scala, Y. Lansac, Y. Fily and J. C. Soret, Transition de dépiégeage élastique de vortex
supraconducteurs, ESAIM Proceedings, vol. 35, p167-173 (2012)
[4] N. Di Scala, E. Olive, Y. Lansac, Y. Fily and J. C. Soret, Elastic depinning transition for
superconductors vortices, J. Phys.: Conf. Series, 400 022015 (2012)
[5] N. Di Scala, E. Olive, Y. Lansac, Y. Fily and J. C. Soret, Elastic depinning transition of vortex lattices in
two dimensions, New J. Phys., 14 123027 (2012)
[6] P. Le Doussal and K. J. Wiese, Size distributions of shocks and static avalanches from the functional
renormalization group, Phys. Rev. E, 79 051106 (2009)
[7] A. Rosso, P. Le Doussal and K. J. Wiese, Avalanche size distribution at the depinning transition: a numerical test of
the theory, Phys. Rev. B, 80 144204 (2009)
[8] E. Agoritsas, V. Lecomte and T. Giamarchi, Disordered elastic systems and one-dimensional interfaces, Physica B,
407 1725-1733 (2012)
[9] A. B. Kolton, A. Rosso and T. Giamarchi, Creep Motion of an Elastic String in a Random Potential, Phys. Rev.
Lett., 94 047002 (2005)
[10] A. B. Kolton, A. Rosso, T. Giamarchi and W. Krauth, Dynamics below the Depinning Threshold in Disordered
Elastic Systems, Phys. Rev. Lett., 97 057001 (2006)
[11] A. B. Kolton, A. Rosso, T. Giamarchi and W. Krauth, Creep dynamics of elastic manifolds via exact transition
pathways, Phys. Rev. B, 79 184207 (2009)
[12] E. Olive and J. C. Soret, Chaotic dynamics of superconductor vortices in the plastic phase, Phys. Rev. Lett., 96
027002 (2006)
CV Nicolas DI SCALA
19/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
[13] E. Olive and J. C. Soret, Chaos and plasticity in superconductor vortices: Low-dimensional dynamics, Phys. Rev.
B, 77 144514 (2008)
[14] E. Olive, Y. Fily and J. C. Soret, Plastic depinning of superconductor vortices, J. Phys.: Conf. Series, 150 052201
(2009)
[15] Y. Fily E. Olive, N. Di Scala and J. C. Soret, Critical behavior of plastic depinning of vortex lattices in two
dimensions: Molecular dynamics simulations, Phys. Rev. B, 82 134519 (2010)
E)
Certificat de Compétences en Calcul Intensif (C3I):
2012-2013
Obtention du Certificat C3I, décerné par des représentants académiques, de la recherche
et industriels (grands groupes et PMEs)
Ce certificat est un label de compétences en calcul intensif pour les docteurs. La CPU (Conférence
des Présidents d’Universités), GENCI (Grand Équipement de Calcul Intensif) et la Maison de la Simulation se
sont associés pour attribuer le label de compétences C3I (Certificat de Compétences en Calcul Intensif).
Ce label est décerné aux docteurs ayant développé et appliqué pendant leur thèse des compétences en calcul
intensif. Le label C3I est par nature multidisciplinaire, et couvre tous les domaines scientifiques, de la théorie
à la recherche appliquée. Le candidat devra avoir développé des compétences pour une utilisation et une mise
en œuvre raisonnées du calcul intensif (optimisation et parallélisation de codes de calcul, algorithmique
parallèle, gestion de gros volumes de données, …). Le label est décerné afin d’améliorer la visibilité des
travaux de ces docteurs, et de leur donner ainsi un atout supplémentaire pour la poursuite de leur carrière, que
celle-ci soit dans le secteur académique et de la recherche ou dans le domaine industriel.
Le label est décerné par un jury composé de représentants du monde académique, de la recherche et de
l’industrie (grands groupes et PMEs) ou issus de sociétés savantes et associations en lien avec le calcul
intensif :
∗Jean-Claude André : Président du Jury
∗Jean-Yves Berthou (ANR) : Vice-Président
∗Stéphane Cordier (CPU), Membre du Bureau
∗Michel Kern (INRIA, Maison de la Simulation), Membre du Bureau
∗Stéphane Requena (GENCI), Membre du Bureau
∗Mark Asch (CNRS, Groupe Calcul)
∗Pierre Béal (NUMTECH - Comité PME TERATEC)
∗Henri Calandra (TOTAL)
∗Olivier Coulaud (INRIA)
∗Laurent Desbat (CPU, MESR)
∗Eric Duceau (EADS)
∗Hervé Le Treut (LMD)
∗Francois-Xavier Roux (SMAI, Onera)
∗Yves Tourbier (RENAULT)
∗Gilles Zerah (CEA, CFM)
La liste des lauréats est accessible sur le site du GENCI :
http://www.genci.fr/fr/content/liste-des-laur%C3%A9ats-c3i
CV Nicolas DI SCALA
20/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
V. Bilan des Activités d’encadrement et autres responsabilités
collectives
A)
Activités d’encadrement au niveau de l’enseignement
Je suis consultant scientifique en physique pour la Fondation « La main à la pâte » depuis 2014, dans
les domaines de la Matière et Matériaux, de l’Énergie, la Lumière et le Son, et dans la Mécanique et la
Cinétique.
« La main à la pâte » vise à développer un enseignement des sciences fondé sur l’investigation à l’école
primaire et au collège. Lancée en 1996 à l’initiative de Georges Charpak, Prix Nobel de physique, puis de
Pierre Léna et Yves Quéré avec le soutien de l’Académie des sciences, « La main à la pâte » est devenue en
2012 une fondation de coopération scientifique pour l'éducation à la science fondée par l’Académie des
sciences, l’École normale supérieure (Paris) et l’École normale supérieure de Lyon.
J’ai effectué une vulgarisation relative aux supercondensateurs dans le cadre du projet « Ingénieur(e),
Toi Aussi ! » (ITA année 2013). J’ai réalisé un dispositif électrique permettant de mettre en évidence les
notions de puissance et d’énergie, et de comparer différents systèmes électriques : condensateurs, batteries et
supercondensateurs. Le développement, la réalisation et le suivi de ce montage a nécessité environ 30 heures,
sa présentation s’est déroulée en plusieurs séances : une partie magistrale et une partie expérimentale
interactive, pour un total de 8 heures.
Ce projet fait partie de l’association nationale « les cordées de la réussite », labélisée par le Ministère de
l’Enseignement Supérieur et de la Recherche. Cette opération est pilotée par les lycées Descartes et
Vaucanson de Tours, l’école d’ingénieurs Polytech’Tours, le centre de recherche du CEA du Ripault de
Monts et l’UFR des Sciences et Techniques de l’Université de Tours.
L’objectif de ce projet est de faciliter le passage des élèves de terminale vers l’enseignement supérieur,
dans une perspective de réussite et d’ascension sociale. Le public visé correspond à des élèves de terminale S
et STI issus de tous les lycées du département d’Indre et Loire (37), afin de susciter des vocations
scientifiques.
Au cours de mes trois années de thèse (2009-2012), durant lesquelles j’ai effectué une activité
complémentaire d’enseignement, j’ai réalisé des actions de management en organisant des séances de
« coaching ». En particulier j’ai présenté et expliqué les différentes expériences de Travaux Pratiques (TP)
aux collègues arrivant dans l’équipe pédagogiques (moniteurs, doctorants contractuels, MCF etc ...).
J’ai contribué à la mise en place bimensuelle des diverses réalisations expérimentales effectuées en TP
lors de mes activités d’enseignement (2009-2012).
B)
Activités et responsabilités au niveau de la recherche
Dans le cadre de la Fête de la Science 2011, j’ai co-organisé une commission d’étude pour la mise en
place d’un dispositif supraconducteur : j’ai effectué un suivi et réalisé un petit train supraconducteur avec sa
piste aimantée (environ 20 heures).
Au cours de mon doctorat j’ai également effectué des missions de soutien à la diffusion scientifique. En
particulier j’ai présenté mes activités de recherche dans le cadre des Journées des Jeunes Scientifiques des
Universités d’Orléans, de Tours et du CEA Le Ripault, regroupant divers doctorants/post-doctorants
travaillant dans des domaines scientifiques variés (mathématiques/physique théorique, physique appliquée,
chimie etc ...).
J’ai également présenté une vulgarisation de mes travaux de recherche lors des Journées Académiques
Physique-Chimie d’Orléans-Tours organisées par l’Union des Professeurs de Physique et de Chimie (UdPPC)
CV Nicolas DI SCALA
21/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net
en 2012, et regroupant les enseignants de physique et de chimie du secondaire et du supérieur de l’académie
d’Orléans-Tours.
Dans le cadre des Journées Portes Ouvertes (JPO) de l’Université de Tours en 2012, j’ai effectué une
présentation de la Recherche en Physique au laboratoire GREMAN UMR 7347 CNRS-CEA-ENIVL, et j’ai
présenté le parcours Sciences de la Matières (L-M-D) du département de Physique de l’université. Le public
ciblé correspondait à des futurs primo arrivants au sein de la faculté des Sciences (lycéens, réorientation 1er
cycle etc ...). J’ai fait visiter les deux laboratoires de recherche en Physique de l’université et les salles de
Travaux Pratiques (TP). Au cours de ces JPO, j’ai également effectué une démonstration du train
supraconducteur et d’un pendule chaotique.
CV Nicolas DI SCALA
22/22
Tous documents accessibles
à l’adresse http://nicolas.discala.net

Download Report