Etat solide [ LPHY1342 ]
4.0 crédits ECTS
30.0 h + 20.0 h
2q
| Enseignant(s) |
Rignanese Gian-Marco ;
Piraux Luc ;
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Langue
d'enseignement: |
Français
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| Lieu de l'activité |
Louvain-la-Neuve
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| Thèmes abordés |
1ère Partie : Cristallographie (15-0)
- Cristallographie géométrique : le réseau ponctuel ; les différentes mailles ; la symétrie du réseau ; la symétrie ponctuelle ; la symétrie spatiale ; la symétrie de couleur ; les plans réticulaires ; le réseau réciproque
- Cristallographie structurale : forces de liaison ; cristaux de gaz rares ; cristaux ioniques ; cristaux covalents ; cristaux métalliques ; cristaux à liaison par ponts d'hydrogène
- Introduction à la radiocristallographie : interactions RX - matière; diffusion - diffraction par plusieurs diffuseurs ; équations de Laue
2ème Partie : Physique de l'état solide (30-10)
- Propriétés thermiques : modes de vibration atomique, modèle de Debye, phonons, effets d'anharmonicité
- Etats quantiques des électrons dans un cristal : théorème de Bloch, bandes d'énergie (approximations des liaisons fortes et de l'électron quasi-libre), zones de Brillouin, surface de Fermi, dynamique de l'électron, masse effective
- Gaz d'électrons libres : occupation des états quantiques, effet de la température, chaleur spécifique
- Les semiconducteurs : états excités, impuretés, dispositifs de base (jonction p-n, transistor)
- Phénomènes de transport : conductivité électrique et thermique, équation de Boltzmann, collisions électron-phonon, effet Hall
- Supraconductivité : faits expérimentaux et équations de London
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Acquis
d'apprentissage |
Ce cours introduit des élément de cristallographie et les concepts de base de la physique de l'état solide
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| Contenu |
Cristallographie: le réseau ponctuel ; le réseau réciproque; la symétrie dans les cristaux ; les types de cristaux; introduction à la radiocristallographie
Etats quantiques des électrons dans un cristal : théorème de Bloch, bandes d'énergie (approximations des liaisons fortes et de l'électron quasi-libre), zones de Brillouin,
surface de Fermi
Dynamique des noyaux, : modes de vibration atomique, chaleur spécifique de réseau, phonons
Dynamique de l'électron dans un cristal, : effet d'un champ extérieur, masse effective
Gaz d'électrons libres : occupation des états quantiques, effet de la température, chaleur spécifique électronique
Semiconducteurs : états excités, effets d'impuretés, dispositifs de base (jonction p-n, transistor)
Phénomènes de transport : conductivité électrique et thermique, équation de Boltzmann, collisions électron-phonon, effet Hall
Supraconductivité : faits expérimentaux et approches théoriques
Le Prof. G.M. Rignanese dispensera la partie cristallographie et le volet structure de bandes d'énergie des solides cristallins.
Le Prof. L. Piraux couvrira la matière portant sur la dynamique des noyaux et des électrons dans un cristal, les propriétés des métaux (gaz d'électrons libres) et des
semiconducteurs ainsi que les phénomènes de transport et de supraconductivité.
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| Autres infos |
- Physique générale de BAC 1 - Eléments de mécanique quantique et de physique statistique
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Cycle et année
d'étude |
> Bachelier en sciences géographiques, orientation générale
> Bachelier en sciences économiques et de gestion
> Bachelier en sciences mathématiques
> Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil
> Master [60] en sciences physiques
> Bachelier en sciences physiques
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Faculté ou entité
en charge |
> PHYS
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