Institut Polytechnique de Paris
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PLASMAScience

PLASMAScience

Le plasma, considéré comme 4ème état de la matière, représente plus de 99% de l’univers visible. Au-delà du cosmos et de son intérêt dans l’astrophysique et la physique spatiale, il est aujourd’hui présent dans notre quotidien, utilisé notamment pour produire des smartphones, des ordinateurs, des écrans, des images médicales… Les plasmas sont également étudiés pour développer de nouvelles applications dans des domaines très variés allant de la médecine aux nanotechnologies, en passant par l’aéronautique, l’environnement et l’agriculture. Le plasma, c’est aussi la fusion thermonucléaire qui offrira une alternative décarbonée à la production d’énergie conventionnelle.

La vocation de l’EUR PLASMAScience est de promouvoir l’enseignement de la physique des plasmas en offrant des financements aux étudiants désireux de poursuivre leur master et doctorat au sein des laboratoires constitutifs de l’EUR à l’Institut Polytechnique de Paris.

L’étude des plasmas est un domaine de la physique riche et interdisciplinaire qui se situe à la croisée d’autres domaines académiques tels que la chimie, l’ingénierie et les mathématiques appliquées. Axe de recherche prioritaire de l’Institut Polytechnique de Paris, la physique des plasmas implique 7 laboratoires - CMAP, CPHT, LOA, LPICM, LPP, LSI, LULI – qui couvrent un large éventail de domaines plasmas à la pointe de la science et de la technologie : fusion thermonucléaire, plasmas spatiaux, plasmas pour la médecine, les nanotechnologies, l’environnement etc.

L’Ecole Universitaire de Recherche PLASMAScience fédère l’activité de ces 7 laboratoires et représente aujourd’hui la plus grande communauté des plasmas de France.

L’EUR PLASMAScience ambitionne de devenir l’un des acteurs majeurs à l’international dans la formation et la recherche en physique des plasmas. Son rôle est de coupler la recherche de haut niveau de ces 7 laboratoires avec des formations attractives pour les étudiants de l'Institut Polytechnique de Paris en offrant aux jeunes talents l’opportunité de travailler avec les équipes de recherche dynamiques et pluridisciplinaires sur un projet scientifique et d’accéder à son vaste réseau scientifique et académique international. Son objectif est de former des chercheurs et des ingénieurs de très haut niveau capables de relever les nouveaux défis de la société.

Création de l'EUR PLASMAScience

En août 2019, le projet PLASMA_ST, porté par 7 laboratoires de l’IP Paris - CMAP, CPHT, LOA, LPICM, LPP, LSI, LULI - est devenu lauréat de la 2ème vague de l’appel à projet “Ecoles universitaires de recherche” du Programme d’Investissement d’Avenir (PIA3). Ce programme de l’Etat vise à soutenir la création des Ecoles universitaires de recherche (EUR), inspirées du modèle anglo-saxon des Graduate Schools, qui doivent “rassembler des formations de master et de doctorat ainsi qu’un ou plusieurs laboratoires de recherche de haut niveau”.

Sur les 81 projets présentés portant sur des thématiques très variées (archéologie, ingénierie, chimie, sport…) seuls 24 ont été sélectionnés par un jury international. 4 projets de l’Institut Polytechnique de Paris sont devenus lauréats, dont l’EUR PLASMA_ST qui a obtenu une dotation de 4 M€ étalée sur 10 ans.

L’équipe du projet a su démontrer l’importance de la recherche menée dans le domaine des plasmas. Le jury a souligné la qualité du projet tant au niveau scientifique que pédagogique aussi bien que sa forte dimension internationale.

L’EUR a été officiellement lancée en novembre 2020. En janvier 2021 l’EUR a décidé d’opter pour le nom EUR PLASMAScience.

L’EUR PLASMAScience est construite autour de 3 axes de recherche principaux : « Plasmas et Energie », « Plasmas et Espace », «Plasmas et Société ».

  • L’axe «Plasmas et Energie» étudie des processus plasmas clés liés aux pertes d’énergie dans les grandes installations internationales dédiées à la fusion thermonucléaire et explore des pistes en nanotechnologies pour l’énergie solaire ;
  • L’axe «Plasmas et Espace» porte sur les plasmas de l’espace et plus précisément sur la conversion et la dissipation d’énergie à différentes échelles. Il inclut également la propulsion par plasma pour les nouvelles générations de satellites « tout électrique » ;
  • L’axe «Plasmas et Société» explore les plasmas produits par laser et les plasmas froids et développe des applications dans des domaines très variés allant de la médecine (imagerie médicale, thérapie…), aux nanotechnologies en passant par l’aéronautique, l’environnement et l’agriculture.

La mission de l’EUR PLASMAScience est d’enrichir les enseignements en physique des plasmas et de développer des initiatives de recherche : fédérer les activités plasmas, attirer les étudiants français et étrangers les plus brillants en Doctorat, Master, stages et faire rayonner la recherche en plasmas au niveau international.

Pour y parvenir l’EUR PLASMAScience mènera des actions visant à :

  • Développer des enseignements innovants en Masters et Doctorat
  • Consolider le lien entre les formations et la recherche en combinant l’enseignement et l’expertise des chercheurs
  • Développer un programme de bourses d’excellence en Masters et Doctorats
  • Construire un réseau de partenaires internationaux
  • Communiquer autour de la science des plasmas et valoriser les recherches menées dans ce domaine

Responsable de l’EUR PLASMAScience : Dominique Fontaine

Co-responsable de l’EUR PLASMAScience : Anne Bourdon

Chef de projet : Tatiana Juresic

La gouvernance de l’EUR PLASMAScience est assurée par le Conseil qui reflète l’écosystème de l’EUR PLASMAScience : formation et recherche, incluant toutes les spécialités du plasma. Ce Conseil est appelé à évoluer et à se renouveler régulièrement. Il se réunira pour décider des orientations stratégiques et arbitrer les différents appels d'offre : 1/2 allocations de thèse, 1/2 postdocs, bourses de Master, bourses de stage, appels pour des matériels pour les TPs expérimentaux et numériques, formations et événements.

Membres du Conseil :

  1. Patrick AUDEBERT
  2. Séréna BASTIANI, Représentante du Master GI
  3. Silke BIERMANN, Représentante des Départements de Physique de l’X et de l’IP Paris
  4. Yvan BONNASSIEUX
  5. Anne BOURDON, Co-responsable de l’EUR
  6. Jérôme FAURE, Représentant du PhD track, Master PPF
  7. Dominique FONTAINE, Responsable de l’EUR
  8. Erik JOHNSON
  9. Catherine KRAFFT, Représentante du Master PPF
  10. Sébastien LE PAPE
  11. Marc MASSOT
  12. Timothée NICOLAS
  13. Michèle RAYNAUD – BRUN
  14. Laurence REZEAU, Représentante de la Fédération de recherche PLAS@PAR
  15. Stéphane SEBBAN

Laboratory of Plasma Physics (LPP)

Plasma Physics

  • Focused on plasma science with 115 staff including 28 researchers and professors, 27 ITA, 32 PhD students and 12 postdocs combining theoretical, experimental and numerical approaches for very different applications : plasma for fusion by magnetic confinement, space plasmas and cold plasmas.
  • Has been selected to operate instruments in international high-level large-scale facilities as tokamaks or space missions. The cold plasmas with a strong potential for applications is for example at the origin of a start-up and responsible for an industrial Chair (POSEIDON).

Laboratory of High Intensity Lasers (LULI) 

Intense Laser Utilization

  • Hot Plasma Physics, from atoms to stars, a training center in Optics, Lasers & Plasmas.
  • A national and European Research Infrastructure since 1975, with more than 80 out of 105 staff (17 researchers and professors, 50 ITA, 10 PhD students and 5 postdocs.
  • As Research Infrastructure, LULI offers state-of-art laser and experimental multi-beam facilities to the largest user community. LULI is developing research programs on radiation-produced plasmas and their applications.

Laboratory for Applied Optics (LOA)

Applied Optics

  • Involves 35 staff in plasma science (12 researchers and professors, 11 ITA, 7 PhD students and 5 postdocs).
  • Is recognized as a research center for fundamental and applied physics in ultrafast laser-plasma science, with the mission to understand and reveal the properties of the matter under strong excitation and at the shortest time or space scales.
  • Its activity covers a wide spectrum from academic research to industrial and societal applications. Among its succes, LOA leads four running European ERC grants and participates to two EQUIPEX.

Laboratory for Interfaces and Thin Films (PICM)

Interfaces, low-temperature plasmas

  • 30 staff involved in plasma science (7 researchers and professors, 7 ITA, 11 PhD students and 5 post-docs).
  • Use of large-area, low-temperature plasma process to the fabrication of optoelectronic materials with applications in the fields of photovoltaics, electronics, sensors, and batteries through national and international collaborations.
  • Participates to the “Institut Photo-Voltaïque en Ile-de-France” (IPVF) supported by the PIA state programme and is responsible for the Industrial Chair (PISTOL).

Center for Theoretical Physics (CPHT)

Theoretical Physics

  • Two teams dedicate their activity to plasma physics: one in hot magnetized plasmas, and one in laser generated plasmas. Both teams struggle to combine the theoretical modeling of fundamental processes to the development of novel numerical methods allowing multi-scale simulations. They also interact with experimentalists in the framework of national and international collaborations, in order to help in the interpretation of actual data and have longstanding collaborations with LOA, LPICM, LULI and LPP.

Center for Applied Mathematics (CMAP)

Applied Mathematics

  • Ten researchers involving software engineers with a strong experience on fundamental fluid modeling of plasma flows from kinetic theory, asymptotic analysis, novel numerical methods for strongly multiscale problems, and high-performance computing on new architectures (Initiative HPC@Maths).Several PhD students and post-doctoral fellows in the field of plasma physics simulation.
  • Collaborations on different plasma applications are carried out with LPP and LPICM and the Aerospace Department at the von Karman Institute, and NASA’s Advanced Supercomputer division.

Laboratory for Irradiated Solids (LSI)

  • Owns a simulation program concerning the laser – plasma interaction for the production of fast electrons in collaboration with CPHT and LULI (1 researcher, 1 PhD student, 1 postdoc).

Pour toute demande d'information, veuillez contacter Tatiana Juresic

Présentation

L’étude des plasmas est un domaine de la physique riche et interdisciplinaire qui se situe à la croisée d’autres domaines académiques tels que la chimie, l’ingénierie et les mathématiques appliquées. Axe de recherche prioritaire de l’Institut Polytechnique de Paris, la physique des plasmas implique 7 laboratoires - CMAP, CPHT, LOA, LPICM, LPP, LSI, LULI – qui couvrent un large éventail de domaines plasmas à la pointe de la science et de la technologie : fusion thermonucléaire, plasmas spatiaux, plasmas pour la médecine, les nanotechnologies, l’environnement etc.

L’Ecole Universitaire de Recherche PLASMAScience fédère l’activité de ces 7 laboratoires et représente aujourd’hui la plus grande communauté des plasmas de France.

L’EUR PLASMAScience ambitionne de devenir l’un des acteurs majeurs à l’international dans la formation et la recherche en physique des plasmas. Son rôle est de coupler la recherche de haut niveau de ces 7 laboratoires avec des formations attractives pour les étudiants de l'Institut Polytechnique de Paris en offrant aux jeunes talents l’opportunité de travailler avec les équipes de recherche dynamiques et pluridisciplinaires sur un projet scientifique et d’accéder à son vaste réseau scientifique et académique international. Son objectif est de former des chercheurs et des ingénieurs de très haut niveau capables de relever les nouveaux défis de la société.

Création de l'EUR PLASMAScience

En août 2019, le projet PLASMA_ST, porté par 7 laboratoires de l’IP Paris - CMAP, CPHT, LOA, LPICM, LPP, LSI, LULI - est devenu lauréat de la 2ème vague de l’appel à projet “Ecoles universitaires de recherche” du Programme d’Investissement d’Avenir (PIA3). Ce programme de l’Etat vise à soutenir la création des Ecoles universitaires de recherche (EUR), inspirées du modèle anglo-saxon des Graduate Schools, qui doivent “rassembler des formations de master et de doctorat ainsi qu’un ou plusieurs laboratoires de recherche de haut niveau”.

Sur les 81 projets présentés portant sur des thématiques très variées (archéologie, ingénierie, chimie, sport…) seuls 24 ont été sélectionnés par un jury international. 4 projets de l’Institut Polytechnique de Paris sont devenus lauréats, dont l’EUR PLASMA_ST qui a obtenu une dotation de 4 M€ étalée sur 10 ans.

L’équipe du projet a su démontrer l’importance de la recherche menée dans le domaine des plasmas. Le jury a souligné la qualité du projet tant au niveau scientifique que pédagogique aussi bien que sa forte dimension internationale.

L’EUR a été officiellement lancée en novembre 2020. En janvier 2021 l’EUR a décidé d’opter pour le nom EUR PLASMAScience.

L’EUR PLASMAScience est construite autour de 3 axes de recherche principaux : « Plasmas et Energie », « Plasmas et Espace », «Plasmas et Société ».

  • L’axe «Plasmas et Energie» étudie des processus plasmas clés liés aux pertes d’énergie dans les grandes installations internationales dédiées à la fusion thermonucléaire et explore des pistes en nanotechnologies pour l’énergie solaire ;
  • L’axe «Plasmas et Espace» porte sur les plasmas de l’espace et plus précisément sur la conversion et la dissipation d’énergie à différentes échelles. Il inclut également la propulsion par plasma pour les nouvelles générations de satellites « tout électrique » ;
  • L’axe «Plasmas et Société» explore les plasmas produits par laser et les plasmas froids et développe des applications dans des domaines très variés allant de la médecine (imagerie médicale, thérapie…), aux nanotechnologies en passant par l’aéronautique, l’environnement et l’agriculture.

La mission de l’EUR PLASMAScience est d’enrichir les enseignements en physique des plasmas et de développer des initiatives de recherche : fédérer les activités plasmas, attirer les étudiants français et étrangers les plus brillants en Doctorat, Master, stages et faire rayonner la recherche en plasmas au niveau international.

Pour y parvenir l’EUR PLASMAScience mènera des actions visant à :

  • Développer des enseignements innovants en Masters et Doctorat
  • Consolider le lien entre les formations et la recherche en combinant l’enseignement et l’expertise des chercheurs
  • Développer un programme de bourses d’excellence en Masters et Doctorats
  • Construire un réseau de partenaires internationaux
  • Communiquer autour de la science des plasmas et valoriser les recherches menées dans ce domaine

Responsable de l’EUR PLASMAScience : Dominique Fontaine

Co-responsable de l’EUR PLASMAScience : Anne Bourdon

Chef de projet : Tatiana Juresic

La gouvernance de l’EUR PLASMAScience est assurée par le Conseil qui reflète l’écosystème de l’EUR PLASMAScience : formation et recherche, incluant toutes les spécialités du plasma. Ce Conseil est appelé à évoluer et à se renouveler régulièrement. Il se réunira pour décider des orientations stratégiques et arbitrer les différents appels d'offre : 1/2 allocations de thèse, 1/2 postdocs, bourses de Master, bourses de stage, appels pour des matériels pour les TPs expérimentaux et numériques, formations et événements.

Membres du Conseil :

  1. Patrick AUDEBERT
  2. Séréna BASTIANI, Représentante du Master GI
  3. Silke BIERMANN, Représentante des Départements de Physique de l’X et de l’IP Paris
  4. Yvan BONNASSIEUX
  5. Anne BOURDON, Co-responsable de l’EUR
  6. Jérôme FAURE, Représentant du PhD track, Master PPF
  7. Dominique FONTAINE, Responsable de l’EUR
  8. Erik JOHNSON
  9. Catherine KRAFFT, Représentante du Master PPF
  10. Sébastien LE PAPE
  11. Marc MASSOT
  12. Timothée NICOLAS
  13. Michèle RAYNAUD – BRUN
  14. Laurence REZEAU, Représentante de la Fédération de recherche PLAS@PAR
  15. Stéphane SEBBAN

Laboratory of Plasma Physics (LPP)

Plasma Physics

  • Focused on plasma science with 115 staff including 28 researchers and professors, 27 ITA, 32 PhD students and 12 postdocs combining theoretical, experimental and numerical approaches for very different applications : plasma for fusion by magnetic confinement, space plasmas and cold plasmas.
  • Has been selected to operate instruments in international high-level large-scale facilities as tokamaks or space missions. The cold plasmas with a strong potential for applications is for example at the origin of a start-up and responsible for an industrial Chair (POSEIDON).

Laboratory of High Intensity Lasers (LULI) 

Intense Laser Utilization

  • Hot Plasma Physics, from atoms to stars, a training center in Optics, Lasers & Plasmas.
  • A national and European Research Infrastructure since 1975, with more than 80 out of 105 staff (17 researchers and professors, 50 ITA, 10 PhD students and 5 postdocs.
  • As Research Infrastructure, LULI offers state-of-art laser and experimental multi-beam facilities to the largest user community. LULI is developing research programs on radiation-produced plasmas and their applications.

Laboratory for Applied Optics (LOA)

Applied Optics

  • Involves 35 staff in plasma science (12 researchers and professors, 11 ITA, 7 PhD students and 5 postdocs).
  • Is recognized as a research center for fundamental and applied physics in ultrafast laser-plasma science, with the mission to understand and reveal the properties of the matter under strong excitation and at the shortest time or space scales.
  • Its activity covers a wide spectrum from academic research to industrial and societal applications. Among its succes, LOA leads four running European ERC grants and participates to two EQUIPEX.

Laboratory for Interfaces and Thin Films (PICM)

Interfaces, low-temperature plasmas

  • 30 staff involved in plasma science (7 researchers and professors, 7 ITA, 11 PhD students and 5 post-docs).
  • Use of large-area, low-temperature plasma process to the fabrication of optoelectronic materials with applications in the fields of photovoltaics, electronics, sensors, and batteries through national and international collaborations.
  • Participates to the “Institut Photo-Voltaïque en Ile-de-France” (IPVF) supported by the PIA state programme and is responsible for the Industrial Chair (PISTOL).

Center for Theoretical Physics (CPHT)

Theoretical Physics

  • Two teams dedicate their activity to plasma physics: one in hot magnetized plasmas, and one in laser generated plasmas. Both teams struggle to combine the theoretical modeling of fundamental processes to the development of novel numerical methods allowing multi-scale simulations. They also interact with experimentalists in the framework of national and international collaborations, in order to help in the interpretation of actual data and have longstanding collaborations with LOA, LPICM, LULI and LPP.

Center for Applied Mathematics (CMAP)

Applied Mathematics

  • Ten researchers involving software engineers with a strong experience on fundamental fluid modeling of plasma flows from kinetic theory, asymptotic analysis, novel numerical methods for strongly multiscale problems, and high-performance computing on new architectures (Initiative HPC@Maths).Several PhD students and post-doctoral fellows in the field of plasma physics simulation.
  • Collaborations on different plasma applications are carried out with LPP and LPICM and the Aerospace Department at the von Karman Institute, and NASA’s Advanced Supercomputer division.

Laboratory for Irradiated Solids (LSI)

  • Owns a simulation program concerning the laser – plasma interaction for the production of fast electrons in collaboration with CPHT and LULI (1 researcher, 1 PhD student, 1 postdoc).

Pour toute demande d'information, veuillez contacter Tatiana Juresic