Modélisation des plasmas froids

La communauté des plasmas froids et lasers (PFL) est riche d’un ensemble d’outils multi-échelles spatiale et temporelle utilisés pour modéliser et mieux comprendre le fonctionnement des objets d’étude. La complexité des phénomènes mis en jeu dans les PFL rend nécessaire l’utilisation de méthodes et d’outils ciblés capables d’amener un niveau de compréhension des mécanismes qui gouvernent ces milieux ionisés en relation avec l’environnement et les applications concernées. Diverses approches allant du microscopique pour décrire les interactions à l’échelle moléculaire et atomique (dynamique moléculaire), au mésoscopique permettant d’accéder aux distributions des particules (méthode Particle-In-Cell, Monte-Carlo et Direct Simulation Monte Carlo), jusqu’au macroscopique où les espèces du plasma sont traitées comme un fluide, sont utilisées.

Les modélisations mésoscopique et macroscopique ne peuvent voir le jour sans une connaissance approfondie des processus de transport et de la cinétique chimique en volume avec la prise en compte de gaz et molécules de plus en plus complexes. Ceci requiert un niveau de connaissance fin des sections efficaces de collision (approche mésoscopique), des processus fondamentaux radiatifs atomiques et moléculaires et/ou des coefficients d’Einstein et de transport (approche macroscopique), ainsi que le développement de modèle collisionnels-radiatifs toujours plus raffinés. Un autre aspect fondamental concerne les processus de transport et la physico-chimie liée aux interactions entre le plasma et son environnement au sens large (dépôt d’énergie, gravure, catalycité, etc…).

La reconnaissance des chercheurs et enseignants-chercheurs dans le domaine de la modélisation au niveau international est une force de la communauté PFL. Néanmoins, il est apparu un besoin d’identifier en l’état dans la communauté une liste des compétences et des chercheurs associés, des outils, et méthodes employées. Le GDR PFL sera un lieu de réflexion quant aux actions possibles à mener auprès du CNRS pour valoriser les outils existants.

Contacts

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Arnaud Bultel

MCF

CORIA, COmplexe de Recherche Interprofessionnel en Aérothermochimie UMR6614 CNRS/Université de Rouen Normandie/INSA Rouen Normandie
675 Avenue de l’Université BP12
76801 St Etienne du Rouvray Cedex
email : arnaud.bultel@coria.fr

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Laurent Garrigues

DR2

LAPLACE, Laboratoire Plasma et Conversion d’Énergie, UMR5213 CNRS/Université Toulouse 3 Paul Sabatier/INP Toulouse
118 route de Narbonne
31062 Toulouse Cedex 9, France
email : laurent.garrigues@laplace.univ-tlse.fr

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Armelle Michau

IRHC

LSPM, Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux, UPR 3407 CNRS/Université Paris 13
99 avenue Jean-Baptiste Clément
93430 Villetaneuse
email : armelle.michau@lspm.cnrs.fr