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 Objectifs
Etude globale des propriétés macroscopiques des matériaux cristallins basés sur la thermodynamique, la symétrie, l'électromagnétisme et la physique statistique.
Cahier des charges
Physique du solide
- Electrons libres et indépendants dans un métal : Théorie classique de Drude et Lorentz - Théorie quantique de l'électron libre de Sommerfeld
- Rappels de cristallographie
- Potentiel périodique : Réduction de l'hamiltonien général - Théorie des bandes - Dynamique des électrons
- Equation de transport de Boltzmann
- Quelques méthodes de calcul de bandes (principes)
- Mouvement harmonique des ions : Chaîne linéaire monoatomique et biatomique (introduction aux modes acoustiques et optiques) - Rappel de la théorie des modes normaux de vibration - Phonons - Chaleur spécifique de réseau - Equation d'état du solide
- Propriétés magnétiques : Dia et paramagnétisme - Ferromagnétisme
- Supraconductivité
Propriétés optiques des matériaux
- Introduction générale
- Milieux isotropes transparents : Equations de Maxwell, ondes planes harmoniques - Relations de Fresnel
- Milieux anisotropes transparents : Introduction à la biréfringence - Tenseur de permittivité élec- trique et ellipsoïde des indices - Equations de Maxwell en milieu anisotrope
- Milieux isotropes absorbants : Indice de réfraction complexe - Facteur de réflexion
Résumé
Le cours doit se développer à partir de faits expérimentaux concernant les propriétés électriques des métaux, qui ne peuvent être expliquées par les théories classiques. Les concepts de base de la physique de l'état solide seront introduits progressivement pour analyser le mouvement des électrons de valence et celui des coeurs ioniques. Quelques propriétés magnétiques seront analysées. Les propriétés optiques constituent un chapitre complémentaire indépendant.
Le cours MAPR2492 est mentionné dans les programmes suivants :
INIS2DC Diplôme d'études complémentaires en sciences naturelles appliquées
MATR2 Ingénieur civil en sciences des matériaux
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