Stages d'été
L'été est une belle occasion de s'initier aux plaisirs de la recherche. Les professeurs du département de physique offrent une trentaine de stages d'été au sein de leur groupe, principalement — mais pas uniquement — pour des étudiants à la fin de leur première ou deuxième année universitaire. De plus, ces stages sont rémunérés! Tout ce que vous devez faire, c'est aller discuter avec les professeurs!
Afin de vous faciliter la tâche, le département a mis à votre disposition une liste des offres de stage que vous trouverez plus bas.
Notez que plusieurs professeurs n'ont pas affiché d'annonce de stage, mais accueillent des étudiants chaque été. Donc, il ne faut pas vous limiter à cette liste, mais c'est un bon départ.
Finalement, si vous comptez faire une demande pour une bourse de stage d'été du CRSNG, il faut le faire avant le 10 février. Les conditions d'admission à cette bourse sont: être inscrit à un programme universitaire, avoir une moyenne supérieure à B et avoir trouvé un professeur pour vous parrainer.
Pour de plus amples informations au sujet de cette bourse, vous pouvez consulter ce lien web.Chaque année, le département reçoit environ une dizaine de ces bourses. Avec une telle bourse, vous recevrez au moins 5625$ pour vos travaux de recherche d'été.
Pour les étudiants faisant un stage avec un professeur de matière condensée, il est aussi possible de faire une demande pour la bourse RQMP. Cette bourse est d'une valeur de 1000$. Elle peut s'ajouter à la bourse CRSNG vous donnant une montant total de 6400$ pour l'été. Si vous détenez seulement la bourse RQMP, votre salaire pour l'été sera de 6000$. Vous pouvez consulter ce lien pour de plus amples informations au sujet de cette bourse. La date limite pour faire une application à cette bourse est le 14 février.
Note: Glissez la souris sur "Description" pour voir la description du projet.
Biophysique
Jean-Yves Lapointe (1 étudiant)
- Transport membranaire. (Description)
Les membranes qui entourent les cellules ont des propriétés remarquables qui leur sont conférées par la diversité des protéines qu’elles contiennent. Nous étudions une de ces protéines, appelée hSGLT1 (pour human sodium glucose transporter 1), qui permet aux cellules du rein et de l’intestin d’absorber le glucose dont l’organisme a besoin. Cette protéine, pour une raison encore inexpliquée, est aussi perméable à l’eau et nous avons récemment identifié un chemin moléculaire que l’eau pourrait utiliser pour traverser la protéine. Dans le présent projet, nous allons tester l’exactitude de ce chemin en modifiant les acides aminés qui forment une importante constriction qui doit être traversée par les molécules d’eau le long de leur parcours. Les mutants de hSGLT1 seront exprimés dans des cellules de 1 mm de diamètre (des ovocytes) et la perméabilité à l’eau sera déterminée en mesurant le volume cellulaire durant l’application d’un choc hypotonique. La précision de la mesure du volume avec cette technique d’imagerie est déjà excellente (+/- 0.05%) mais nous pensons être capables de l’améliorer au cours de ce projet.
Physique des plasmas
Joëlle Margot (1 étudiant)
- Propagation et atténuation d'ondes de surface dans un plasma collisionnel(Description)
Les plasmas produits par des ondes de surface (POS) ont été découverts dans les années 70 suite aux travaux de Tuma qui a identifié un plasma produit dans une cavité comme résultant de l’excitation d’ondes préalablement mises en évidence expérimentalement et théoriquement par Trivelpiece et Gould. Depuis, les plasmas produits par des ondes de surface ont démontré d’exceptionnelles qualités et une très grande flexibilité en termes de paramètres opératoires, ce qui a notamment permis de les mettre à profit pour modéliser les plasmas de haute fréquence en général. Le projet vise à la mise au point en langage mathlab d’un code permettant de calculer les caractéristiques de propagation et d’atténuation d’une onde de surface dans un plasma. Dans un premier temps, l’approche adoptée sera celle d’un plasma dissipatif radialement uniforme de forme cylindrique décrit par une permittivité relative complexe, entouré par un diélectrique. Dans un deuxième temps, on étendra la modélisation à un plasma dont le profil de densité varie radialement. Ce code sera immédiatement mis à profit dans le cadre de la caractérisation de POS produits à la pression atmosphérique et servira également à interpréter des mesures de fonctions de distribution en énergie des électrons dans des POS de basse pression. L’étudiant sera responsable du développement du code. Il s’appuiera notamment sur les travaux théoriques antérieurs de la directrice de stage et au quotidien, il pourra compter sur un étudiant à la maîtrise spécialisé en modélisation numérique comme personne ressource. La priorité est donnée aux étudiants admissibles aux bourses d’été du CRSNG.
Physique de la matière condensée
Andrea Bianchi (2 étudiants)
- Supraconductivité, magnétisme et croissance de nouveaux matériaux.
François Schiettekatte (2 étudiants)
- Installation et essais d'un détecteur temps-de-vol pour la détection des reculs élastiques et la mesure des pouvoirs d'arrêt des ions lourds dans les composés.(Description)
Un nouveau détecteur permettant de mesurer avec précision l'énergie des ions résultants des collisions d'un faisceau d'ion sur des matériaux doit être installé et mis en service. Ce détecteur permet de mesurer la distribution des atomes dans des couches très minces liées à une foule d'applications de haute technologie. Le projet consistera à aider à installer le détecteur puis configurer le système d'acquisition de données en fonction de ce nouveau détecteur, puis faire des essais de mesure et étalonner le détecteur. Ce projet implique l'utilisation d'un accélérateur et la familiarisation avec les systèmes à vide et l'électronique d'acquisition.
- Mesure de réactions de couches ultraminces par nanocalorimétrie et faisceau d'ions.(Description)
Les dispositifs microélectroniques atteignent maintenant des tailles de quelques centaines d'atomes de largeur. Par une meilleure compréhension des processus à très petite échelle lors des différentes réactions impliquées lors de la fabrication, on pourra améliorer ces dispositifs. Une méthode unique de caractérisation consiste à mesurer la chaleur de réaction. La nanocalorimétrie permet de le faire pour des couches de quelques atomes d'épaisseur. Nous nous intéressons en particulier à la réaction du nickel avec le silicium, un matériau impliqué au niveau des contacts dans les transistors. Le projet consistera à déposer des couches de nickel sur des calorimètres possédant une couche de silicium et à observer la chaleur de réaction, puis de mesurer la distribution des atomes dans les composés formés grâce à un accélérateur. En plus de ce dernier, le projet implique l'utilisation de chambres à vide, de dépôt par pulvérisation plasma et de systèmes d'acquisition de données.
Richard Leonelli (1 étudiant)
- Comprendre et maîtriser l’alignement des bandes électroniques dans les hétérostructures quantiques à base d’antimoine.(Description)
Résumé : Les hétérostructures à confinement quantique (HCQ) à base d’antimoine suscitent de plus en plus d’intérêt à cause de leurs applications potentielles dans des secteurs technologiques en émergence comme la télédétection infrarouge et la transmission de données cryptées dans l’espace. Ce projet se concentre sur les HCQ quaternaires GaInAsSb/GaSb. Une transition entre HCQ de type I, où les porteurs sont confinés dans la même couche, et de type II, où les électrons et les trous sont spatialement séparés, s’y produit lorsque la concentration d’arsenic avoisine 10 %. Les mécanismes et conséquences de cette transition, qui impliquent l’inhibition des corrélations coulombiennes entre les porteurs de charge, seront étudiés par spectroscopie optique en régimes stationnaire et transitoire afin de maîtriser l’alignement des bandes des HCQ dans le but de concevoir des dispositifs optoélectroniques optimisés.
Le stagiaire devra :
- Participer au processus d’optimisation des paramètres de croissance du bâtis d’épitaxie par jet moléculaire sous ultra-haut vide (unique au Québec) récemment mis en action pour faire croître les HCQ.
- Contribuer au développement des codes servant à modéliser les niveaux d’énergie des porteurs confinés dans les puits quantiques afin de prédire la longueur d’onde des transitions optiques en fonction des paramètres structuraux des HCQ.
- Participer à la caractérisation optique des HCQ.
Carlos Silva (1 étudiant)
- La dynamique électronique dans des nanostructures moléculaires(Description)
Dans le domaine de l’électronique supramoléculaire, diverses architectures complexes sont réalisées à partir de « briques » moléculaires spécialement conçues pour posséder des propriétés électroniques pouvant être utilisées comme composantes actives dans les applications électroniques. Les matériaux organiques ont provoqué toute une agitation dans la communauté scientifique. Plusieurs applications utiles de ces semi-conducteurs organiques dépendent du contrôle des interactions entre les molécules et donc d’une structure intermoléculaire bien définie. Par exemple, l’efficacité du transport de charge est grandement augmentée lorsque les molécules adoptent une conformation de sorte que les interactions moléculaires sont dans la même direction que le transport électronique. Le but de ce projet est la compréhension de la diffusion d’énergie et la dynamique de la séparation de charges dans en étudiant la spectroscopie de la photoluminescence en mode continu, résolu en temps et résolu spatialement.
Michel Côté (2 étudiants)
- Le développement de polymères pour l'énergie solaire, la supraconductivité et les nanotubes(Description)
Ces stages de recherche ont pour but d’initier les étudiants au calcul de structure électronique, c’est-à-dire, l’utilisation de la mécanique quantique par la résolution de l’équation de Schrödinger dans le but de prédire les propriétés de matériaux. Il y a présentement trois sujets de recherche dans mon groupe: les polymères pour application en énergie solaire, les supraconducteurs et les nanotubes de carbone. Dans tous ces projets, l’étudiant utilisera un code qui calcule la structure électronique basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité. Ce code est déjà utilisé dans notre groupe. Les étudiants apprendront comment utiliser les supercalculateurs du RQCHP, notre laboratoire virtuel! Pour plus de détail sur les différents projets, voir ma page web (www.phys.umontreal.ca/~michel_cote/), dans le menu Recherche et sujet Stage d'été.
Normand Mousseau (2 étudiants)
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Dynamique atomique à une interface métallique(Description)
Les processus de formation des nanostructures sont encore mal compris. Or, pour bien prédire les propriétés d'un système, il faut savoir où sont placés les atomes. Au cours de la dernière année, nous avons développé un algorithme unique au monde qui nous permet de suivre le déplacement des atomes sur une échelle de temps expérimentale. Il est donc possible, pour la première fois, de simuler la formation d'un nanofil ou d'un point quantique. Le projet proposé ici est un peu moins ambitieux mais va dans la même direction. Il s'agira de simuler la dynamique des atomes à l'interface entre deux métaux différents.
- Origine de la maladie d'Alzheimer(Description)
La maladie d'Alzheimer est causée par la présence d'assemblages toxiques de protéines dans le cerveau. Pour toutes sortes de raisons, il est très difficile d'identifier la structure de ces assemblages, appelés fibres amyloïdes, et donc de développer les médicaments appropriés. À l'aide de diverses méthodes de simulation par ordinateur, il s'agira d'étudier l'assemblage de certains fragments de protéines. Ce projet s'inscrit dans les efforts à long terme de mon groupe pour comprendre les mécanismes de formation de ces structures et prédire les sites qui devraient être ciblés par les inhibiteurs.
Physique médicale
Hugo Bouchard (3 étudiants) (hugo.bouchard.chum@ssss.gouv.qc.ca)
- Caractérisation de la composition atomique par imagerie avec le détecteur Timepix(Description)
Le projet sera d’une durée de 4 mois et orienté pour un étudiant du baccalauréat en physique ou génie physique. Le but principal du projet est de participer au développement d’une méthode permettant de caractériser la composition atomique de matériaux avec le détecteur Timepix développé dans le cadre de la collaboration Medipix. Le projet aura lieu en collaboration avec le département de physique de l’Université de Montréal. Le projet se fera en grande partie au département de radio-oncologie du Centre hospitalier de l’Université de Montréal (CHUM) et une partie au laboratoire de physique des particules de l’Université de Montréal. Le projet comportera deux volets : 1) une partie visant à développer la méthode expérimentale, et 2) une partie visant à développer la méthode d’analyse et reconstruction. La finalité du projet est d’améliorer les méthodes de caractérisation des tissus pour la radiothérapie, améliorant potentiellement ainsi la qualité de l’imagerie standard. Durant le projet d’été, le candidat se familiarisera avec les notions des interactions radiation-matière, la méthode Monte Carlo appliquée en transport de particules, les méthodes de résolution de système linéaire et l’analyse d’incertitude. Le candidat se familiarisera également avec l’environnement de la physique médicale au CHUM, au niveau recherche et clinique.
Le Département de radio-oncologie (DRO) du Centre hospitalier de l’Université de Montréal (CHUM) est un environnement dynamique pour la recherche et l’enseignement. Notre site est le berceau du programme de physique médical gradué de l’Université de Montréal, où l’on traite environ 5000 patients par année avec des technologies et techniques de pointe. Notre environnement est riche pour les étudiants, avec un laboratoire localisé directement dans la clinique parmi notre groupe multidisciplinaire. Nous possédons un des plus grands parcs d’appareils de traitement au Canada, ceux-ci à la fine pointe de la technologie.
Veuillez faire parvenir votre CV et un relevé de notes, avant le 15 février 2012, par courriel.
- Modélisation d’un imageur portal avec la méthode Monte Carlo(Description)
Le projet sera d’une durée de 4 mois et orienté pour un étudiant du baccalauréat en physique ou génie physique. Le but principal du projet est de modéliser un système d’imagerie portale (ex. fig. 1) utilisé au département de radio-oncologie du Centre hospitalier de l’Université de Montréal (CHUM). Le projet comporte deux volets : 1) une partie modélisation avec le logiciel BEAMnrc et 2) une partie mesure expérimentale. La finalité du projet est d’améliorer la qualité de l’image portale basée sur cette étude dosimétrique. Durant le projet d’été, le candidat se familiarisera avec les notions de dosimétrie de la radiation, de la méthode Monte Carlo appliquée en transport de particules, la modélisation d’appareil de radiothérapie et le calcul en parallèle. Le candidat se familiarisera également avec l’environnement de la physique médicale au CHUM, au niveau recherche et clinique.
Le Département de radio-oncologie (DRO) du Centre hospitalier de l’Université de Montréal (CHUM) est un environnement dynamique pour la recherche et l’enseignement. Notre site est le berceau du programme de physique médical gradué de l’Université de Montréal, où l’on traite environ 5000 patients par année avec des technologies et techniques de pointe. Notre environnement est riche pour les étudiants, avec un laboratoire localisé directement dans la clinique parmi notre groupe multidisciplinaire. Nous possédons un des plus grands parcs d’appareils de traitement au Canada, ceux-ci à la fine pointe de la technologie.
Veuillez faire parvenir votre CV et un relevé de notes, avant le 15 février 2012, par courriel.
- Implantation et validation du système MMCTP(Description)
Le projet sera d’une durée de 4 mois et orienté pour un étudiant du baccalauréat en physique ou génie physique. Le but principal du projet est d’implanter et valider le système McGill Monte Carlo Treatment Planning (MMCTP) au département de radio-oncologie du Centre hospitalier de l’Université de Montréal (CHUM). À partir de modèles Monte Carlo d’appareil de traitement déjà existants (ex. fig. 1), le système MMCTP permet de les utiliser et calculer des distributions de dose sur des images de patients. Le projet comporte deux volets : 1) une familiarisation avec la méthode Monte Carlo et les outils EGSnrc et BEAMnrc et 2) la validation de MMCTP.
La finalité du projet est de pouvoir utiliser MMCTP pour un grand nombre d’applications en recherche au département. Durant le projet d’été, le candidat se familiarisera avec les notions de dosimétrie de la radiation, de la méthode Monte Carlo appliquée en transport de particules, la modélisation d’appareil de radiothérapie et le calcul en parallèle. Le candidat se familiarisera également avec l’environnement de la physique médicale au CHUM, au niveau recherche et clinique.
Le Département de radio-oncologie (DRO) du Centre hospitalier de l’Université de Montréal (CHUM) est un environnement dynamique pour la recherche et l’enseignement. Notre site est le berceau du programme de physique médical gradué de l’Université de Montréal, où l’on traite environ 5000 patients par année avec des technologies et techniques de pointe. Notre environnement est riche pour les étudiants, avec un laboratoire localisé directement dans la clinique parmi notre groupe multidisciplinaire. Nous possédons un des plus grands parcs d’appareils de traitement au Canada, ceux-ci à la fine pointe de la technologie.
Veuillez faire parvenir votre CV et un relevé de notes, avant le 15 février 2012, par courriel.
Gilles Beaudoin (2 étudiants) (gilles.beaudoin.chum@ssss.gouv.qc.ca)
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Cartographie de la susceptibilité et imagerie pondérée par la susceptibilité(Description)
Initialement proposée comme une méthode de vénographie, l’imagerie pondérée par la susceptibilité s’impose de plus en plus comme une méthode de choix pour l’identification et la quantification de la présence de métaux ou de calcifications dans des tissus. Depuis peu, le développement de méthodes de cartographie de la susceptibilité permet d’outrepasser certaines limitations de l’imagerie pondérée par la susceptibilité (notamment la non-localité de la phase et la dépendance à l’orientation du tissu par rapport à la direction du champ magnétique principal) et permet une évaluation quantitative des différences de susceptibilité entre différents tissus. Ces nouvelles méthodes trouvent des applications dans le cadre d’études sur les troubles du mouvement (ex : Parkinson), la sclérose en plaques, la maladie d’Alzheimer et également pour l’identification de calcifications liées à des tumeurs.
L’objectif de ce projet est l’implémentation, l’amélioration et la validation de méthodes d’imagerie pondérée par la susceptibilité et de cartographie de la susceptibilité. Un intérêt particulier sera porté à la visualisation et à l’identification de calcifications en mammographie par IRM.
Objectifs détaillés :
- Optimisation et validation d’un algorithme itératif de cartographie de la susceptibilité magnétique.
- Développement d’un fantôme permettant de valider l’algorithme pour la visualisation de calcifications en mammographie par IRM.
- Application de cet algorithme à des images in vivo de mammographie par IRM.
Fabrication d’antennes émettrices et réceptrices pour l’Imagerie par résonance magnétique(Description)
- Antennes émettrice et réceptrice pour l’imagerie du rat à 3T à très haute résolution spatiale.
- Antenne réceptrice pour l’imagerie du cerveau humain à 3T dans un environnement avec Stimulation Magnétique Transcrânienne
- Antenne émettrice et réceptrice pour l’imagerie spectroscopique du phosphore à 3T.
- Design des antennes selon les spécifications
- Fabrication des antennes
- Tests sur mannequins
- Tests in-vivo
Physique des particules
Claude Leroy (2 étudiants)
- Détecteurs ATLAS(Description)
Le groupe de la physique des particules (GPP) participe à l’expérience ATLAS au Grand Collisionneur Hadronique (LHC) du CERN. Le collisionneur LHC accélère deux faisceaux de protons circulant en sens inverse dans des canaux séparés et entrant en collision là où sont aménagés les détecteurs tels qu’ATLAS. L’énergie produite par la collision frontale de deux protons dans le détecteur ATLAS est de 14 TeV (14x1012 eV). Une des contributions du GPP à cette expérience est la construction, installation et mise en opération d’un réseau de 15 détecteurs MPX (aussi appelés Medipix). Ces détecteurs ont été développés par le GPP en collaboration avec le groupe de microélectronique du CERN et une équipe de l’Université technique de Prague (IEAP). Chacun de ces détecteurs présente une structure de 256 x 256 pixels et permet d’observer en temps réel les collisions de protons. Les activités de recherche du GPP liées à cette expérience ont lieu au CERN à Genève, à Prague et à Montréal. L’activité de recherche à Montréal pour ces détecteurs MPX est centrée sur les études d’étalonnage, du partage de charge entre les pixels de ces détecteurs et d’une nouvelle approche de retraçage des particules (précision spatiale de 1 micron). Ces études font appel à des sources radioactives et aux faisceaux de particules produits par l’accélérateur Tandem du Laboratoire R.-J.A. Lévesque de notre université. Les premiers événements obtenus par ATLAS au CERN avec le réseau de détecteurs ATLAS-MPX sont aussi analysés par notre groupe à Montréal. Le groupe travaille aussi au développement d’une nouvelle génération de détecteurs MPX pouvant atteindre une précision spatiale de 50 nanomètres et mieux, permettant l’application éventuelle de ces détecteurs MPX en biophysique et nanotechnologie. Le groupe de Montréal analyse actuellement les données des collisions proton-proton du LHC prises avec les détecteurs MPX.
Astrophysique
David Lafrenière (1 étudiant)
- Exoplanètes et Naines brunes
Alain Vincent (2 étudiants)
- Astrophysique(Description)
Turbulence hydrodynamique radiative. La lumière diffuse dans un milieu fluide. Par exemple les rayons du soleil percent les nuages. Lorsque le milieu est optiquement épais et ne bouge pas la diffusion est dite statique. Le milieu est considéré comme isotrope. Lorsque le milieu est en mouvement, la lumière diffuse encore mais elle subit aussi les mouvements du fluide (elle est dite gelée dans le fluide). Enfin, lorsque le milieu est optiquement mince, la lumière peut s'écouler de manière anisotrope. De tels écoulements radiatifs se produisent dans les enveloppes radiatives des étoiles mais aussi dans le cas de la fusion par confinement inertiel ou autour des noyaux de comètes quand elles s'approchent du soleil ou dans un piston optique ou un rayonnement laser produit une pression de radiation qui déplace un gaz. Nous allons écrire les équations qui gouvernent ces trois régimes limites et en étudier la physique. Thomas (1930) a proposé une expression pour la viscosité radiative. Chen et Spiegel ont généralisé (2000) à des milieux optiquement hétérogènes (et anisotropes). Nous allons essayer de trouver une loi donnant la diffusion turbulente d'un élément trace en fonction de l'anisotropie du milieu dans les cas ou le champ de radiation est isotrope ou anisotrope. Simulations numériques.
- Physique solaire(Description)
Simulation d'une région active de la couronne solaire. En ce moment, on essaye de simuler une éruption solaire mais il y a encore beaucoup à faire. Il faut d'abord reconstituer la structure 3D magnétique de la couronne localement, et à partir des magnétogrammes en faisant l'hypothèse de force magnétique nulle. Il faut également calculer les champs de vitesses à la surface de la couronne par corrélations temporelles. De plus, il faut visualiser les tubes de flux magnétique. Tout cela évoluant avec le temps. Enfin on va tester un modèle de reconnexion des tubes de flux magnétiques sur des observations d'éruptions solaires (magnétogrammes) et sur des données reconstituées par simulations numériques. Groupe de Recherche en Physique Solaire.
Pour commentaires ou informations : physique@umontreal.ca
Page mise à jour le
09-sep-08
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