Physique du solide I
Résumé
Ce cours de deux semestres donne une introduction à la Physique du solide, à la structure cristalline, aux vibrations du réseau, aux propriétés électroniques, de transport thermique et électrique ainsi qu'aux propriétés magnétiques. Il se situe au niveau de Kittel et Ashcroft & Mermin.
Contenu
La structure cristalline : réseaux de Bravais, structures cristallines courantes, types de liaisons, réseau direct, cellule de Wigner-Seitz, réseau réciproque, 1ère zone de Brillouin.
La dynamique du réseau : modes normaux d'un réseau de Bravais monoatomique à 1 et à 3 dimensions, réseau avec une base, quantification des ondes élastiques, diffraction des neutrons par un cristal.
Propriétés thermiques en relation avec les phonons : chaleur spécifique du réseau, modèles de Debye et Einstein, densité de modes normaux, effets anharmoniques et conductibilité thermique du réseau.
Compétences requises
Cours prérequis obligatoires
Physique 1 - 4
Acquis de formation
A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:
- Décrire les réseaux cristallins les plus courants
- Evaluer le nombre de points k dans la 1ère zone de Brillouin
- Calculer la chaleur spécifique du réseau
- Déterminer la relation de dispersion à 1 et 3 D
- Calculer le nombre d'occupation d'un mode de vibration
- Esquisser la conductibilité thermique du réseau
Compétences transversales
- Utiliser une méthodologie de travail appropriée, organiser un/son travail.
- Dialoguer avec des professionnels d'autres disciplines.
Méthode d'enseignement
ex cathedra et exercices en classe
Travail attendu
participation aux séances d'exercices
Méthode d'évaluation
examen écrit
Ressources
Bibliographie
Ashcroft and Mermin: Solid State Physics
Kittel: Introduction to Solid State Physics
Duan and Guojun: Introduction to Condensed Matter Physics, Volume 1
Ressources en bibliothèque
- Solid State Physics / Ashcroft
- Introduction to Condensed Matter Physics / Duan
- Introduction to Solid State Physics / Kittel
Polycopiés
Polycopiés en Français sur site Moodle
Liens Moodle
Préparation pour
Physique du solide 2, 3, et 4.
Dans les plans d'études
- Semestre: Automne
- Forme de l'examen: Ecrit (session d'hiver)
- Matière examinée: Physique du solide I
- Cours: 2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Exercices: 1 Heure(s) hebdo x 14 semaines
Semaine de référence
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Légendes:
Cours
Exercice, TP
Projet, autre