Expertises de recherche
Au Département de physique, la recherche couvre les grands thèmes de la physique contemporaine. Elle s’effectue dans des installations à l’avant-garde, au Complexe des sciences du campus MIL.
Selon le plus récent rapport de l'organisme Higher Education Strategy Associates, les chercheurs en physique de l’Université de Montréal sont les plus performants au Canada au chapitre des citations dans les publications savantes.
Astronomie et Astrophysique
L'astronomie, la plus vieille des sciences, traverse aujourd'hui une période des plus exaltantes de son histoire grâce aux avancées majeures dans la fabrication des télescopes au sol (comme en orbite), permettant de couvrir le spectre électromagnétique des ondes radio aux rayons gamma.
L'astrophysique moderne est aussi un domaine à la pointe de développements importants en modélisation numérique.
Vivant au jour le jour la révolution astronomique, les chercheurs du Groupe d'astronomie et d'astrophysique s'intéressent à un vaste éventail de sujets, incluant :
- le développement d'instrumentation astronomique de pointe (sous les auspices du Laboratoire d'astrophysique expérimentale);
- la physique solaire;
- l'astrophysique stellaire;
- l'astronomie galactique et extragalactique.
Les chercheurs du Groupe ont accès à l'Observatoire du Mont-Mégantic et effectuent régulièrement des missions d'observation auprès des plus importants observatoires astronomiques internationaux. Plusieurs projets de recherche font appel autant aux techniques d'observation et d'acquisition de données qu'à l'analyse théorique et à la modélisation.
Biophysique
La biophysique moderne se situe à l'interface de la biologie et de la physique, là où l'on s'intéresse aux concepts fondamentaux responsables des phénomènes complexes à l'origine de la vie.
Cette branche de la physique connaît un essor remarquable depuis quelques années, suivant le développement exceptionnel de la génomique et de la biologie en général. Nous disposons maintenant de données expérimentales solides sur lesquelles il est possible de construire des théories quantitatives telles qu'on en retrouve dans les autres domaines de la physique.
Les biophysiciens du Département de physique poursuivent leur recherche au sein du Groupe d'étude des protéines membranaires (GÉPROM), une entité multidisciplinaire composée de physiciens, de chimistes, de biochimistes et de physiologistes. Ce groupe de recherche vise à comprendre le fonctionnement des protéines permettant le passage, de façon sélective et contrôlée, des ions et molécules à travers les membranes cellulaires. Utilisant des techniques à la fine pointe de la physique et du génie génétique, il est possible de " manipuler " les protéines membranaires afin de comprendre en détail leurs modes opératoires.
Physique de la matière condensée et des matériaux
Domaine en pleine effervescence traitant de la matière qui nous est familière, la physique de la matière condensée cherche à expliquer la complexité et la multiplicité des phénomènes qui émergent lorsque les atomes s'assemblent de manière compacte.
De 1re importance sur le plan fondamental, elle est la physique de plusieurs technologies modernes - que l'on pense simplement à la microélectronique qui a modifié en profondeur notre style de vie.
Aujourd'hui, une autre révolution se profile : celle de la nanoscience et des nanotechnologies. Elle soulève un grand nombre de questions fondamentales qui embrasent la communauté des physiciens de la matière condensée.
À l'aide d'une vaste gamme de méthodes et d'approches, tant expérimentales que théoriques et numériques, les chercheurs du Groupe de physique de la matière condensée se penchent sur une variété de problèmes, dont :
- l'étude des systèmes non linéaires et désordonnés;
- la modélisation et la fabrication de matériaux de pointe;
- la croissance et la caractérisation de multicouches métalliques de superréseaux et d'hétérostructures; l'implantation ionique;
- les mesures nanocalorimétriques.
Physique des particules
La physique des particules est une branche de la physique qui étudie les constituants élémentaires de la matière et les forces fondamentales qui les régissent. Elle cherche à comprendre la structure fondamentale de l’univers.
Le Groupe de physique des particules (GPP) de l'Université de Montréal est activement impliqué dans plusieurs projets de recherche d'envergure internationale. Notamment, il participe à l'expérience ATLAS au CERN, une des principales expériences au Grand Collisionneur de Hadrons visant à détecter et étudier des particules telles que le boson de Higgs. Le groupe contribue également aux recherches sur la matière sombre à travers les expériences PICO et SuperCDMS, basées à SNOLAB, un laboratoire souterrain de renommée mondiale. En outre, il est engagé dans le projet X17, une initiative visant à explorer de nouvelles particules hypothétiques en utilisant un accélérateur de particules basé à l’UdeM. Le GPP contribue à la conception et la construction de plusieurs autres expériences internationales via son Laboratoire technologique avancé, qui inclut des ateliers d’électronique et de mécanique.
Sur le plan théorique, le groupe se concentre sur divers aspects de la physique des particules, y compris la phénoménologie des quarks bottom, l'étude des phénomènes qui s'étendent au-delà du Modèle Standard actuel, la théorie des champs et les solitons. Ces recherches théoriques sont essentielles pour comprendre les observations expérimentales et guider de futures découvertes dans le domaine de la physique des particules.
Physique des plasmas
Véritable bouillon de particules chargées, les plasmas peuvent être considérés comme le 4e état de la matière. Soit un état encore mal compris en raison des conditions physiques souvent extrêmes impliquées dans la création d'un plasma obtenu par apport d'énergie à un gaz, un liquide ou un solide.
Souvent associés à la fusion nucléaire, les plasmas possèdent des propriétés d'un intérêt beaucoup plus large. Outre l'intérêt de la physique fondamentale qu'ils mettent en lumière, les plasmas de laboratoire constituent d'extraordinaires outils pour de nombreux procédés industriels.
Appuyé par un financement diversifié, provenant de sources gouvernementales et industrielles, le Groupe de physique des plasmas mène des activités de recherche en conception, en modélisation et en applications de sources de plasma. Parmi les projets en cours, notons :
- la gravure nanométrique des matériaux ferroélectriques;
- la spectroscopie de plasma induit par laser;
- la stérilisation d'instruments médicaux par plasma;
- la destruction des gaz à effet de serre.
À ces activités expérimentales s'ajoute le développement de modèles. Indispensable à l'interprétation des résultats expérimentaux, il permet l'optimisation des sources pour une application donnée.
Physique numérique
Jouant un rôle clé dans la découverte et l'explication de nombreux phénomènes, la physique numérique prend maintenant place aux côtés des approches théoriques et expérimentales traditionnelles dans la compréhension des lois de la nature.
Chefs de file dans le développement et l'utilisation d'algorithmes de simulation, d'analyse de données et de traitement d'images, les physiciens ont développé la majorité des outils numériques utilisés aujourd'hui en sciences et en génie. Aucun domaine de la physique n'échappe à cette approche. Elle est bien souvent un " laboratoire virtuel " permettant de prédire les propriétés de nouveaux matériaux nanostructurés, la formation et l'évolution des étoiles, et l'écoulement de débris et avalanches. Elle peut aussi servir d'appui à des théories difficiles à traiter de manière exacte et aider à l'étude de systèmes complexes, à la modélisation du cycle solaire et à l'analyse de signaux en ondelettes, etc.
Plusieurs chercheurs du Département sont actifs en physique numérique, tant dans le développement de nouveaux algorithmes que dans l'application de méthodes puissantes. Certains sont membres de Calcul Québec, un réseau doté de puissants superordinateurs à la fine pointe de la technologie informatique.
Physique médicale
Les physiciens participent au développement des sciences médicales et sont à l'origine de plusieurs percées majeures dans le domaine, de la découverte des rayons X au développement des numériseurs dernier cri.
La physique médicale est un secteur où la recherche scientifique apporte souvent une contribution directe au bienfait de la société.
En association avec des chercheurs du Centre hospitalier de l'Université de Montréal (CHUM), le Département offre un programme de maîtrise en physique médicale. Constitué de cours théoriques et d'un stage de recherche en milieu de pratique, le programme actuel s'articule autour de 2 grands thèmes : l'imagerie médicale et la radiothérapie.
Des bourses spécifiques à ce domaine et des emplois stimulants dans le réseau de la santé constituent 2 excellentes raisons de choisir ce programme!
Pour plus de renseignements, visitez le site du Groupe de recherche en physique médicale.
Physique mathématique
La physique est une science qui repose sur une base mathématique. La recherche en physique mathématique s'intéresse aux aspects fondamentaux de la physique et s'attarde aux problèmes avec la force et la rigueur des principes qui régissent les lois mathématiques. On utilise la topologie, la résolution d'équations différentielles, l'information quantique et bien d'autres concepts pour résoudre les grands problèmes de la physique moderne.
Les chercheurs en physique mathématique sont affiliés au Centre de recherches mathématiques, un centre international situé à l'Université de Montréal, unissant les efforts en recherche mathématique au Québec.
Se rendre aux expertises débutant par la lettre :
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y ZA
- Abondance et composition chimique 2
- Accélérateurs de particules 2
- Acides nucléiques 1
- Activité solaire 3
- Amas de galaxies 2
- Analyse de séries temporelles, variabilité temporelle 2
- Anneaux de stockage et collisionneurs 2
- Apprentissage machine et apprentissage profond 4
- Approximation et analyse numérique 2
- Astronomie fondamentale 13
- Astrophysique nucléaire 2
- Astrophysique, aspects fondamentaux 7
- Atmosphères d'exoplanètes à surface solide 2
- Atmosphères d'exoplanètes gazeuses 1
- Atmosphères stellaires 3
B
C
- Canada 1
- Canaux ioniques 1
- Capacité calorifique des solides amorphes et des verres 1
- Caractéristiques et propriétés des galaxies externes et des objets extragalactiques 1
- Caractéristiques et propriétés stellaires 5
- Changements conformationnels et dynamiques des biomolécules 3
- Chimie verte 2
- Cinétique de formation et de recuit des défauts 2
- Colloides 1
- Convection thermique 1
- Couronne solaire 3
- Cycles solaires 3
D
- Décharges électriques dans les liquides et les solides 1
- Décharges électriques RF et à hautes fréquences 3
- Décohérence, systèmes ouverts, méthodes statistiques quantiques 1
- Défaut et impuretés dans les couches minces: dopage et implantation 2
- Dépôt par pulvérisation 1
- Dépôt par vapeur chimique 1
- Désintégration des pions 1
- Détecteurs de neutrinos, muons, pions et autres particules élémentaires 2
- Détecteurs de radiations 3
- Détecteurs rempli de gaz 1
- Détecteurs semiconducteurs 5
- Diagnostic et détection du cancer 1
- Diffraction et diffusion des rayons X 1
- Diffusion atomique et moléculaire 2
- Diffusion atomique, moléculaire et ionique 3
- Diffusion neutronique 1
- Dispositif nanoélectroniques 3
- Dissipation dans les solides 1
- Dosimétrie 3
- Dosimétrie / évaluation de l'exposition 1
- Dynamique des biomolécules 2
- Dynamique des fluides 1
- Dynamique moléculaire et méthodes de simulation au niveau atomique 4
E
- Éclipses, transits et occultations 1
- Écoulements en corotation 1
- Effet tunnel 1
- Effets physiques et dommages de la radiation 2
- Électrophysiologie 1
- Équation d'état des étoiles à neutron 1
- Équipement de radiothérapie 3
- Éruptions solaires 3
- Étoiles à faible luminosité, sous-naines et naines brunes 4
- Étoiles à raies d'émission (étoiles Of, Be, LBV, Wolf-Rayet) 1
- Étoiles bleues de faible luminosité, naines blanches, étoiles dégénérées et noyaux de nébuleuses planétaires 3
- Étoiles supergéantes 2
- Études de plasmas spécifiques 1
- Excitations collectives électroniques dans les nanomatériaux 1
- Excitons et phénomènes reliés 1
- Expérience ATLAS (LHC) 2
F
I
- Imagerie médicale 3
- Imagerie optique de l'activité neuronale 1
- Imagerie par rayons X 2
- Impact atomiques, moléculaires et ioniques sur les surfaces 1
- Implantation et dépôt par plasma 1
- Information quantique 2
- Instrumentation astronomique 5
- Instrumentation biomédicale 1
- Intelligence artificielle 3
- Interactions des particules avec la matière 1
- Interactions électrofaibles 2
- Interactions électron-phonon 3
- Interactions plasma-matière 3
- Interactions protéine-ligand 1
M
- Magnétisme solaire 3
- Magnétohydrodynamique et plasmas 1
- Maladie d'Alzheimer 1
- Matériaux nanostructurés : fabrication et caractérisation 10
- Matière condensée: propriétés structurales, mécaniques et thermiques 1
- Matière condensée: structure électronique, propriétés électrique, magnétiques et optiques 5
- Matière sombre 4
- Mécanique quantique 7
- Mécanique quantique statistique 2
- Mesons B 1
- Méthodes d'analyse fonctionnelle 1
- Méthodes de simulation numérique 5
- Méthodes mathématiques en physique 3
- Métrologie 1
- Micro- et nanofabrication 1
- Milieux continus et champs classiques dans des espaces temps courbes 1
- Modèles au-delà du modèle standard 5
- Modèles de spins classiques 1
- Modèles de spins quantiques 1
- Modèles supersymmétriques 2
- Modélisation numérique 2
N
O
- Observations astronomiques dans l'infrarouge 4
- Observations astronomiques dans les micro-ondes et ondes radio 1
- Observations astronomiques dans les rayons gamma 1
- Observations astronomiques dans les rayons X 1
- Ondes, oscillations et instabilités dans les plasmas 1
- Opacité et formation de lignes 2
- Ordre magnétique, théorie et modèle 1
- Origine et évolution de planètes à surface solide 3
P
- Perte de masse et vents stellaires 5
- Phases quantiques : géométriques, dynamiques ou topologiques 2
- Phénomènes d'impacts par faisceau laser 1
- Photoconduction et effet photovoltaique 2
- Photographie et photométrie 3
- Photoluminescence des semiconducteurs de type III-V et II-VI 1
- Physique de la matière condensée 6
- Physique des particules élémentaires et des champs 10
- Physique des plasmas et des décharges électriques 4
- Physique nucléaire 2
- Physique nucléaire dans les supernovas 1
- Physique solaire 4
- Plasmas à haute pression et à haut courant 1
- Polarimétrie 2
- Politiques liées aux changements climatiques 1
- Politiques scientifiques 1
- Processus aléatoires 1
- Production et chauffage plasma par faisceau laser 2
- Propriété magnétiques des matériaux 2
- Propriétés électriques et électroniques des biomolécules 1
- Propriétés optiques des nanomatériaux et des nanostructures 4
- Propriétés optiques des puits quantiques 1
- Propriétés thermiques de la matière condensée 1
- Propriétés thermiques des petites particules, nanocrystaux, nanotubes et autres systèmes 2
- Protéines 1
- Protéines membranaires 1
- Pulsasions, oscillations et astroseismologie 4
Q
R
S
- Science des matériaux 11
- Science et société 3
- Semiconducteurs, métaux et alliages amorphes 4
- Simulations Monte Carlo 3
- Solides désordonnés 1
- Solitons 2
- Solutions classiques étendues, cordes cosmiques, murs de domaine, textures 1
- Spectroscopie et spectrophotométrie 7
- Spectroscopie par fluorescence 1
- Spectroscopie Raman dans les semiconducteurs de type III-V et II-VI 2
- Spectroscopie résolue en domaine temporel 1
- Structure des biomolécules 3
- Structure stellaire, intérieurs, évolution, nucléosynthère et ages 4
- Structures algébriques 1
- Supraconductivité 3
- Symétries et lois de conservation 3
- Système binaires de trous noirs 1
- Système intégrables 1
- Systèmes auto-organisés 1
- Systèmes autogravitants 1
- Systèmes d'électrons fortement correlés 1
- Systèmes planétaires extrasolaires (exoplanètes) 8
- Systèmes statistiques fractionnaires (anyons, etc.) 2
T
- Techniques classiques et semiclassiques en théorie de jauge 1
- Techniques d'observation et de réduction de données 2
- Techniques en molécule unique 1
- Techniques et instrumentation de diagnostics plasmas 3
- Technologies de stockage d'énergie 1
- Théorie de la fonctionnelle de densité 1
- Théorie des champs 1
- Théorie du champ cristallin et hamiltoniens de spin 1
- Théorie quantique des champs 3
- Théories semiclassiques et applications de la mécanique quantique 1
- Théories unifiées et modèles des interactions électrofaibles et fortes 4
- Transferts radiatifs 2
- Transitions de phase quantique 1
- Transport électronique en matière condensée 2
- Transport, incluant canaux, pores et diffusion latérale 1