Développement de la TDDFT pour l'étude des matériaux en conditions extrêmes

Matériaux, physique du solide Stage - Bac+5 - Développement de la TDDFT pour l'étude des matériaux en conditions extrêmes - H/F Dans le domaine de la simulation des matériaux à l'échelle microscopique, les méthodes numériques les plus précises reposent sur une description explicite de la structure électronique via la résolution de l'équation de Schrödinger. Parmi celles-ci, la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) est devenue un outil de référence pour l'étude des propriétés des matériaux. Cependant, la DFT se limite à la description de l'état fondamental. Pour étudier la réponse dynamique d'un matériau à une perturbation dépendante du temps, par exemple sous l'action d'un champ électrique ou lors du passage d'un projectile, la théorie de la fonctionnelle de la densité dépendante du temps (TDDFT) est particulièrement adaptée. Nous avons récemment implémenté la TDDFT dans le code ABINIT, et cette implémentation doit désormais être validée et étendue. Le stage a pour objectif de contribuer au développement de la TDDFT dans ABINIT. Une première partie du travail consistera à tester l'implémentation sur des systèmes de grande taille et dans des conditions extrêmes afin d'en évaluer les performances et les limites. Une seconde partie portera sur son amélioration. Plusieurs axes pourront être explorés selon le profil du ou de la candidat.e : - Amélioration de l'intégration numérique de l'équation de Schrödinger dépendante du temps à l'aide de schémas numériques plus performants ; - Extension de l'implémentation pour l'étude des matériaux sous irradiation, en simulant le passage d'un projectile et la réponse électronique par TDDFT ; - Couplage de la dynamique des électrons et des noyaux par l'implémentation de la dynamique d'Ehrenfest, en combinant la TDDFT avec la dynamique moléculaire. Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l’inclusion des travailleurs handicapés. Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les collaborateurs du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation. Ce stage s'adresse à des élèves de niveau BAC+5 ayant une bonne connaissance des bases de la physique quantique et de la matière condensée. Un goût prononcé pour le développement informatique est attendu. Une connaissance de l'environnement Linux et du langage Fortran n'est pas indispensable, mais constituerait un atout. Bac+5