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Jean-Christophe PAIN

Ingenieur-chercheur

Mes activités de recherche concernent la physique atomique des plasmas à haute densité d'énergie. Directeur de recherche CEA depuis 2021, je suis titulaire de l’Habilitation à Diriger des Recherches (HDR). Mes domaines d’investigation sont principalement :

  • La modélisation des plasmas denses (structure électronique, équations d'état) dans le cadre des approches de “champ moyen”.
  • Les instabilités de choc (Dyakov-Kontorovich).
  • Les conductivités électriques et thermiques de la matière en conditions extrêmes.
  • Les propriétés radiatives des plasmas chauds (opacités, émissivités, …) à l'équilibre thermodynamique local (ETL) ou hors ETL. L’opacité radiative (section efficace de photo-absorption) est importante en particulier pour la compréhension de la structure et de l'évolution stellaires (Soleil, étoiles Beta-Céphéides, etc.). Elle joue un rôle crucial pour le transfert de rayonnement du centre de l'étoile, où se produisent les réactions thermonucléaires, jusqu'à sa surface. Je m’intéresse également à la diffusion de rayonnement et à l’absorption multi-photonique.
  • Les propriétés générales des spectres atomiques complexes : distribution des niveaux d'énergie et des raies d’absorption et d'émission, théorie des matrices aléatoires, groupes de Lie et invariants, théorie des moments cinétiques (algèbre de Racah, coefficients 3nj, règles de somme, etc.). Ces études sont la clé de voûte des codes de physique atomique et spectroscopie. Je travaille également de manière étroite avec des expérimentateurs aux Sandia National Laboratories (SNL, USA) et au Laboratoire pour l’Utilisation des Lasers Intenses (LULI, Ecole Polytechnique). J’entretiens des collaborations avec des chercheurs de différents laboratoires, en France ou à l'étranger, par exemple du Laboratoire Aimé Cotton (Orsay), du LULI, des Universités d’Aix-Marseille, de Toulouse et de Liège, du CEA de Saclay (DRF/IRAMIS et DRF/IRFU) et des laboratoires nationaux de Los Alamos, Livermore et La Sandia (SNL).