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Master's degree Advanced Materials and Nanomaterials

Macaron diplôme national de Master contrôlé par l'Etat
Bac+1
Bac+2
Bac+3
Bac+4
Bac+5
M1
M2
Field(s)
Sciences and engineering
Degree
Master's degree  
Mention
Science and Materials Engineering  
Program
Advanced Materials and Nanomaterials  
How to apply
Initial training, Recognition of prior learning  
Course venue
Campus Marne la Vallée - Champs sur Marne, Bâtiment Lavoisier
Capacities
 
Training from

Entry requirements

The Master's degree is open at M1 level to students with a Licence degree in Sciences (Physics, Chemistry) or who come from certain engineering schools. Admission is on the basis of application. Students who have passed the M1 level can enrol in M2 Advanced Materials and Nanomaterials without selection. Students who have passed M1 in other subjects may be admitted to second year in one of the specialisations of the Master's programme with the agreement of the teaching committee.

Benefits of the program

The objective of this Master's degree is to give students a solid foundation in the physics, chemistry and mechanics of materials: from structure and properties to application. The course content in the field of functional materials can be applied in various highly promising sectors of industry and research and is underpinned by a sustainable-development-based approach.

Acquired skills

Solid foundation in Physics, Chemistry and Materials Mechanics. Matter-Radiation Interaction Electrochemical, spectroscopic and microscopic characterisation methods. Development of experimentation or modelling approaches to improve the performance of materials or to find innovative solutions. Interpretation, validation and promotion of experiment results. Technological monitoring on materials and their specific field of application. Knowledge of the company and communication with experts and users.

International

Students can spend a semester abroad through the Erasmus Mundus network or carry out their second-year Master’s work placement abroad.

Course venue

Campus Marne la Vallée - Champs sur Marne, Bâtiment Lavoisier

Your future career

Students who have passed M1 in Science and Materials Engineering can be accepted in one of the specialisations of the Master’s course (please note that the Materials Science for Sustainable Construction specialisation is selective) and can also apply to other similar M2 programmes, with a view to either carrying out a PhD and going into research or entering the professional world.

Professional integration

The full course (M1-Science and Materials Engineering + M2-Advanced Materials and Nanomaterials) prepares students for careers in research and development in research laboratories or in industrial sectors such as aeronautics, automotive, energy storage and conversion, production or recycling of metals/materials, storage of household or industrial waste, cement production. The Master's degree may also be extended with a thesis.

Study objectives

- Provide fundamental training in physics, chemistry and mechanics of materials.

 

- Provide the necessary foundation for a multidisciplinary approach to the behaviour of materials, their elaboration and characterization.

 

- Provide the skills to master the relationship between structure, nanostructure and physical and chemical properties of systems.

 

- Learn concepts to relate the microscopic and macroscopic properties of physical quantities.

Major thematics of study

Physics, Chemistry, Materials

Calendar

Semester 1: September-January / Semester 2: February-June.

No work placement in M1.

Options

The five optional units allow students to specialise in Physics, Chemistry or Materials Mechanics, according to their initial training and career objectives.

Semester 3

CoursesECTSCMTDTP
Matériaux avancés et nanomatériaux

Objectifs: Montrer l'intérêt des nanomatériaux et des matériaux avancés et la diversité des applications dans des domaines tels que l'électronique, la construction le médical, le transport … Compétences-Connaissances: acquérir les notions de base sur la nanoscience et les nanotechnologies, connaître les méthodes d'élaboration et de caractérisation des nanomatériaux, découvrir les nanomatériaux magnétiques, les nanotubes de carbone et les nanomatériaux poreux. Connaître le fonctionnement et les applications de matériaux avancés tels que les matériaux carbonés, les complexes métal-organique, les céramiques et verres techniques.

4 30h 3h
Elaboration des matériaux

Objectifs: Concevoir le matériau comme un nouvel objet technologique ou comme source de connaissances fondamentales: de la structure aux propriétés physico-chimiques et inversement. Connaître les diffréentes méthodes d'élaboration des matériaux utilisés actuellement dans l'industrie et la recherche, savoir décider quelle méthode choisir en fonction d'un cahier des charges. Compétences-Connaissances: Connaître les méthodes d'élaboration de couches minces, des poudres et leur mise en forme, du frittage classique sous P et/ou T, des verres et vitrocéramiques, des géomatériaux. Savoir élaborer une stratégie d'élaboration.

4 15h 6h 9h
Caractérisation des matériaux

Objectifs: Donner des outils méthodologiques permettant de mettre en œuvre les techniques adéquates pour une caractérisation spécifique des matériaux. Illustrer cette stratégie de caractérisation avec des cas spécifiques de choix de techniques pour répondre à des problématiques données. Détailler la complémentarité des méthodes. Compétences-Connaissances: Connaître les techniques principales de caractérisation, pour la morphologie, la texture, la structure, la composition chimique. Comprendre les méthodes de caractérisation physico-chimiques des matériaux.

4 15h 6h 9h
Simulation et modélisation

Objectifs: Appréhender la notion de simulation et de modélisation de spectres, de données ou de structures cristallines. Apprendre à déterminer les propriéts d'un système à l'échelle microscopique. Savoir choisir la bonne approche en fonction des questions posées et des informations recherchées. Compétences-Connaissances: Connaître les enjeux et les objectifs de la modélisation au travers d'exemples concrets de recherche. Comprendre les notions d'interactions fondamentales et de potentiels effectifs. Savoir explorer différents niveaux de modélisation. Maîtriser les bases du calcul de structure électronique et des méthodes ab initio.

3 9h 18h
Connaissance de l'Entreprise 2

Objectifs: Découvrir le monde de l'entreprise au travers de conférences thématiques. Acquérir des notions de base en gestion de projet, et en communication orale et écrite dans le monde de l'entreprise. Compétences-Connaissances: Découvrir des aspects du monde de l'entreprise comme la prévention hygiène et sécurité ou les normes. Découvrir la gestion de projets en entreprise au travers de cas concrets sur ordinateur. Découvrir la communication en entreprise, au sein d'une équipe. Approfondir la notion d'écoute et d'assertivité, le discours et l'écrit.

3 24h
Matériaux pour l'énergie

Objectifs: Découvrir les différents aspects technologiques et scientifiques du stockage d'hydrogène et des générateurs électrochimiques. Compétences-Connaissances: Connaître les différentes technologies liées aux piles à combustible, à la filière hydrogène et aux accumulateurs. Connaître le principe de fonctionnement des matériaux utilisés dans de telles technologies et les phénomènes physico-chimiques associés. Connaître les méthodes d'analyse mises en oeuvre pour leur étude. Savoir analyser des résultats de caractérisations électrochimiques et physico-chimiques.

3 15h 9h
Matériaux à propriétés magnétiques

Objectifs: Décrire le magnétisme macroscopique. Explorer les différentes propriétés magnétiques et les transitions de phases. Comprendre la théorie microscopique du magnétisme. Explorer les systèmes ferromagnétiques et leurs applications. Compétences-Connaissances: Connaître les propriétés magnétiques intrinsèques et extrinsèques. Comprendre les concepts et applications du superparamagnétisme, des verres de spins, de la réfrigération magnétique, des enregistrements magnétiques à haute densité, des aimants permanents. Connaîtres les nanoparticules magnétiques pour applications médicales, les couches minces et les nanostructures magnétiques.

3 15h 9h
Géomatériaux

Objectifs: Comprendre la relation microstructure-propriétés et les mécanismes d'alétration des géomatériaux. Compétences-Connaissances: Connaître les géomatériaux d'intérêt géologique, historique et environnemental. Comprendre les transformations des géomatériaux sous l'effet de leur environnement (chimie, biologie, P, T). Connaître les processus géologiques de transformation des météorites et minéraux naturels. Comprendre les mécanismes d'alétration, de conservation et de restauration des matériaux du patrimoine historique. Connaître les géomatériaux utilisés pour l'inertage des déchets, et les processus d'altération de ces matrices de stockage.

3 15h 9h
Mousses et matériaux aérés

Objectifs: Présenter les structures, le vieillissement et les propriétés mécaniques des mousses. Illustrer les concepts fondamentaux par de nombreux exemples en science des matériaux et des applications pratiques ou industrielles (matériaux de construction, médical, agroalimentaire ...) Compétences-Connaissances: Comprendre les propriétés et performances des mousses et leurs applications. Connaître les mousses liquides comme précurseurs de mousses solides (structure, drainage, mûrissement, élaboration, élasticité). Connaître les propriétés mécaniques et thermiques des mousses solides 3D ou en nid d'abeille 2D.

3 15h 9h
Matériaux semiconducteurs

Objectifs: Connaître les propriétés des semi-conducteurs. Donner des connaissances sur les matériaux, les technologies et le principe de fonctionnement des systèmes photovoltaïques et thermoélectriques Compétences-Connaissances: Comprendre le fonctionnement des matériaux semi-conducteurs. Connaître le fonctionnement des piles photovoltaïques, et le principe de photoabsorption. Connaître et comprendre les effets thermoélectriques (refroidissement ou production d'électricité). Connaître les matériaux et les technologies utilisés pour la conversion thermoélectrique.

3 15h 9h

Semester 4

CoursesECTSCMTDTP
Stage

Stage de 4 à 6 mois

30

LEPRINCE Yamin (M1-M2)

GAUTRON Laurent (M2)

Academic coordinator

SONNETTE Loren (M1-M2)

Academic secretary
Partners