Objectifs (en terme de compétences)

Le cours est destiné aux étudiants de deuxième licence qui s’intéressent à la physico-chimie des solides inorganiques et au développement de nouveaux matériaux. Il vise à donner une compréhension fondamentale de la liaison chimique dans les solides et à illustrer les multiples applications qui en découlent.

Objet de l'activité (principaux thèmes à aborder)

L’enseignement abordera les thèmes suivants :
- les différents types de défauts dans les solides inorganiques et leurs mécanismes de formation.
- la description de la liaison chimique dans les solides inorganiques (théorie des bandes)
- la description des propriétés électriques (conducteurs, semi-conducteurs, supraconducteurs), magnétiques et optiques des principaux solides inorganiques, et les principales applications qui en découlent dans le domaine des nouveaux matériaux.

Résumé : Contenu et Méthodes

RESUME (contenu)
I.Défauts ponctuels et non-stoechiométrie : types de défauts, origine des défauts cristallins intrinsèques, défauts ponctuels (notation de Kröger-Vink), non-stoechiométrie, défauts étendus.
II. Structure électronique et propriétés électriques des solides : la liaison dans les solides (théorie des bandes), relation entre structure de bandes et propriétés électroniques, semi-conducteurs, propriétés électriques de quelques solides inorganiques (monoxydes MO de la série 3d, sulfures MS2 de métaux de transition), conducteurs ioniques. III. Propriétés magnétiques des solides : rappel des propriétés magnétiques de base, magnétisme associé aux électrons de conduction, magnétisme collectif associé aux ions (ferro-, antiferro- et ferrimagnétisme : ferrites, grenats), applications industrielles des aimants.
IV. Les matériaux supraconducteurs : conductivité métallique et supraconductivité, historique de la supraconductivité, théorie BCS, les oxydes supraconducteurs à haute température critique, applications des supraconducteurs.
V. Propriétés optiques et diélectriques des solides : lasers inorganiques, propriétés diélectriques coopératives (ferroélectricité, piézoélectricité).

Autres informations (Pré-requis, Evaluation, Support, ...)

Pré-requis : Cours de chimie inorganique (CHIM2130). Notions de base de cristallographie (CHIM1241A).
Mode d’évaluation : Examen oral
Support :
- Introduction à la chimie du solide, L. Smart and E. Moore (trad. J.P. Jolivet), Masson, 1997.
- Solid State Chemistry and its Applications, A.R. West, Wiley, 1984.
- Copie des transparents utilisés par l’enseignant.

Autres crédits de l'activité dans les programmes