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 Objectifs
Ce cours présente les fondements de la physique des matériaux (compléments de mécanique quantique, physique statistique, et symétries, tenseurs et thermodynamique).
Synopsis
- Compléments de mécanique quantique, en vue de la compréhension de la cohésion des matériaux et de leurs réponses à des perturbations
- Eléments de physique statistique, gouvernant la répartition énergétique des électrons et des vibrations de réseau au sein des matériaux.
- Approche phénoménologique des propriétés de matériaux, basées sur des contraintes thermodynamiques et liées à la symétrie des matériaux.
Cahier des charges
I. Compléments de mécanique quantique
1. Rappels (postulats, théorie de la mesure, atome d'hydrogène, spin, tableau périodique des éléments)
2. Mécanique matricielle
3. Etude de l'oscillateur harmonique (méthode de Dirac)
4. Principe variationel
5. Approximation des liaisons fortes
6. Eléments de physique moléculaire (liaison et structure électronique)
7. Théorie des perturbations
II. Physique statistique
1. Introduction
2. Eléments de physique statistique (ensemble microcanonique)
3. Distribution de Gibbs (ensemble canonique)
4. Ensemble grand canonique
5. Fluides quantiques
6. Formulation statistique des fonctions thermodynamiques.
III. Symétrie et thermodynamique
1. Symétrie et tenseurs
2. Diélectriques polaires
3. Piézoélectricité
4. Thermodynamique cristalline générale
5. Transport et champ magnétique
Résumé
Le cours doit introduire le concept de propriété anisotrope en relation avec la symétrie cristalline et la thermodynamique. L'aspect phénoménologique doit être complété par une approche statistique.
Autres informations du cahier des charges
Cours magistral: exposé des concepts.
Séances d'exercices permettant une meilleure compréhension de la matière.
Projet : étude des propriétés de deux matériaux, qui sera poursuivie dans le cours MAPR 2492.
Le cours MAPR2110 est mentionné dans les programmes suivants :
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MATR2
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Ingénieur civil en sciences des matériaux
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MECA2
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Ingénieur civil mécanicien
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Valeurs ECTS de l'activité
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FSAnullIS
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Cours isolé(s) en sciences appliquées
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(6 ECTS)
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MATR21
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Première année du programme conduisant au grade d'ingénieur civil en science des matériaux
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(6 ECTS)
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Obligatoire
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Valeur ECTS par défaut
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(6 ECTS)
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