Master Physique Fondamentale et Applications

Présentation

Objectifs de la formation

La mention Physique Fondamentale et Applications offre une formation par et pour la recherche déclinée en deux parcours, NanoPhysique et Univers et Particules. La première année est essentiellement commune et propose des enseignements de Physique générale avancée qui peuvent servir de socle à une préparation du concours de l’agrégation de Sciences Physiques, option Physique. Les unités d’enseignement de Physique fondamentale se concluent toutes par des modules consacrés aux applications industrielles, médicales ou de recherche.

Le parcours Nanophysique est consacré aux propriétés physiques de la matière de l'échelle microscopique, voire nanométrique, jusqu'à l'échelle macroscopique. Dans ce but, il est nécessaire de connaître et maîtriser les diverses méthodes d'investigation et d'analyse de la matière à l'aide de faisceaux sondes tels que les particules chargées (électrons, ions) ou les photons. Des connaissances dans le domaine de l'élaboration des matériaux ainsi que dans le domaine des applications en nanophotonique et en capteurs sont dispensées. Un module d'ouverture vers les applications médicales des rayonnements ionisants vient compléter cette formation de haut niveau scientifique et technologique.

Le parcours Univers et Particules propose une formation dont le socle disciplinaire est la physique des particules et la cosmologie. Elle s'appuie en premier lieu sur les activités de recherche du site conduites dans les collaborations de physique des particules expérimentale, en particulier au CERN, et de cosmologie observationnelle. Le parcours comprend également des enseignements en relation avec le traitement statistique et la fouille de données qui forment aux métiers de Data Scientist.   Ces modules sont ouverts à la formation continue.

Organisation de la formation

- Le M1 (500h) est commun à 90% entre les deux parcours et propose des enseignements de Physique générale avancée.  Les parcours NP et UP s’y distinguent  par une UE d’initiation au champ disciplinaire correspondant. Les enseignements présentiels sont complétés par un stage de 10 semaines en entreprise ou en laboratoire de recherche.  

- Chaque parcours en M2 propose 300 heures d’enseignement présentiel complétées par un stage de 5 mois en entreprise ou en laboratoire de recherche.  Certains modules sont proposés en formation continue. 

- Le parcours NP est co-porté par l’école Polytech via son département de Génie Physique.

- Un conseil de perfectionnement international est mis en place et regarde l’adéquation  du contenu et de l’organisation du Master aux  objectifs  de débouchés doctoraux et des métiers visés en sortie du M2. 

Competences et connaissances

  • Adapter un cadre théorique pour décrire un phénomène de façon formelle et numérique.
  • Conduire un projet scientifique innovant et le mener dans un cadre collaboratif.
  • Dresser un état de l’art dans un domaine de recherche scientifique.
  • Communiquer par oral et par écrit en français et en anglais dans un contexte  scientifique.
  • Utiliser des capacités d’abstraction pour interpréter un phénomène réel.
  • Maîtriser des outils de mathématiques avancés pour le calcul et la modélisation en Physique.
  • Élaborer un protocole expérimental afin de résoudre une problématique physique.

Dimension Internationale

La mention Physique Fondamentale et Applications s'appuie sur des activités de recherche à caractère international. Les enseignements en deuxième année de Master pour les deux parcours sont  donné en anglais.  Chaque parcours s'appuie sur des connections étroites avec des universités partenaires dans le monde qui offrent de façon privilégiée des possibilités de stages de deuxième année de Master à l'étranger.

Programme

Nanophysique

  • Année M1
  • Semestre 1
    • Electromagnétisme

      9 crédits

      • Champ et rayonnement

        45h CM, 20h TD

      • Ouverture

        5h CM, 10h TP

    • Physique quantique

      9 crédits

      • Théorie quantique

        45h CM, 20h TD

      • Ouverture

        15h TD

    • Méthodes expérimentales

      9 crédits

      • Informatique et simulation

        10h CM, 30h TP

      • Instrumentation et projets

        40h TP

    • Mathématiques & Anglais

      3 crédits

      • Maths

        17h CM, 18h TD

      • Anglais

        15h TD

  • Semestre 2
    • Phénomènes collectifs

      9 crédits

      • Phénomènes collectifs

        45h CM, 20h TD

      • Projets

        15h TP

    • Physique de la matière

      9 crédits

      • Physique nucléaire

        22h CM, 10h TD

      • Physique du solide

        22h CM, 10h TD

      • Ouverture

        8h CM, 8h TP

    • Nanophysique

      6 crédits

      • Guides d'ondes et cristaux photoniques

        10h CM, 6h TD

      • Physique des nanostructures semiconductrices

        10h CM, 6h TD

      • Physique des composants (transistors, diodes électroluminescentes, diodes laser, cellule photovoltaïques)

        10h CM, 8h TD

    • Stage

      6 crédits

      • Stage en laboratoire ou en entreprise

  • Année M2
  • Semestre 3
    • Professionnal Insertion, Project Supervising

      13h CM, 5h TD | 3 crédits

    • Statistics and Computer Science

      6 crédits

      • Statistics

        15h CM, 5h TD

      • Machine learning

        10h CM, 5h TD

    • Numerical Simulations and Theoretical Modeling in Physics

      20h CM, 8h TD, 24h TP | 6 crédits

    • Sensors

      20h CM, 6h TD | 3 crédits

    • EU NP4

      6 crédits

      • Light-Matter Interaction

        18h CM, 6h TD

      • 1 option(s) au choix parmi 2 :
      • Symmetry in Physics

        15h CM, 5h TD

      • Medical Applications of Ionized Radiations

        20h CM, 6h TD

    • UE NP5

      6 crédits

      • Physics of Nanostructures

        20h CM, 6h TD

      • Photonics-Plasmonics-Nano-Materials

        20h CM, 6h TD

  • Semestre 4
    • Research Internship

      18 crédits

      • In academics or industry

    • UE NP7

      6 crédits

      • Epitaxy, Quantum Methods in Solid

        18h CM, 6h TD

      • Surfaces, Interfaces

        18h CM, 6h TD

    • UE NP8

      6 crédits

      • Experimental techniques of elaboration and Analysis

        18h TP

      • 3 Seminars on Nanophysics

        7h CM

Univers et particules

  • Année M1
  • Semestre 1
    • Electromagnétisme

      9 crédits

      • Champ et rayonnement

        45h CM, 20h TD

      • Ouverture

        5h CM, 10h TP

    • Physique quantique

      9 crédits

      • Théorie quantique

        45h CM, 20h TD

      • Ouverture

        15h TD

    • Méthodes expérimentales

      9 crédits

      • Informatique et simulation

        10h CM, 30h TP

      • Instrumentation et projets

        40h TP

    • Mathématiques & Anglais

      3 crédits

      • Maths

        17h CM, 18h TD

      • Anglais

        15h TD

  • Semestre 2
    • Phénomènes collectifs

      9 crédits

      • Phénomènes collectifs

        45h CM, 20h TD

      • Projets

        15h TP

    • Physique de la matière

      9 crédits

      • Physique nucléaire

        22h CM, 10h TD

      • Physique du solide

        22h CM, 10h TD

      • Ouverture

        8h CM, 8h TP

    • Univers et particules

      30h CM, 20h TD | 6 crédits

    • Stage

      6 crédits

      • Stage en laboratoire ou en entreprise

  • Année M2
  • Semestre 3
    • Programming & Data mining

      6 crédits

      • Concurrent programming

        25h TD

      • Data mining

        25h TD

    • Statistics & machine Learning

      6 crédits

      • Statistics

        15h CM, 5h TD

      • Machine learning

        10h CM, 10h TP

    • Detectors for High Energy Physics and Cosmology & experiment projects

      6 crédits

      • Detectors

        18h CM, 6h TD

      • Experimental projects

        26h TP

    • Symmetries, Group theory, Particle Physics

      6 crédits

      • Symmetries

        15h CM, 5h TD

      • Introduction to Particle Physics

        15h CM, 5h TD

    • Quantum Field Theory, QCD

      6 crédits

      • Quantum Field Theory

        10h CM, 5h TD

      • QCD

        18h CM, 7h TD

  • Semestre 4
    • General relativity, Astro and Cosmology

      6 crédits

      • General Relativity

        15h CM, 5h TD

      • Cosmology

        15h CM, 5h TD

    • Research Internship

      18 crédits

Admission

Conditions

Candidature en M1 :

 

Droits de scolarité

Niveau Master

Et après ?

Les métiers visés

Formation par et pour la recherche,  la mention Physique Fondamentale et Applications vise un double objectif en terme de métiers et compétences :  recherche académique par la thèse d'Université d'une part et métiers de l'enseignement,  métiers de la R&D industrielle d'autre part.   

Ces objectifs génériques sont partagés par les deux parcours.  Des compétences spécifiques à chaque parcours existent toutefois.  

Les enseignements liés aux simulations numériques du parcours NanoPhysique donnent des compétences immédiatement transférables aux métiers de la R&D industrielle.

Une centaine d’heures en M2 Univers et Particules sont consacrées à des enseignements en relation avec le traitement statistique des données et la fouille de données. Les débouchés en terme des nouveaux métiers de Data Scientist sont visés.

Contacts

Responsable(s)

MONTEIL Stephane

Email : Stephane.MONTEIL @ uca.fr