Solid state physics I

PHYS-309 / 3 credits

Teacher: Brune Harald

Language: French

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

Polycopiés

Polycopiés en Français sur site Moodle

Liens Moodle

Préparation pour

Physique du solide 2, 3, et 4.

In the programs

  • Semester: Fall
  • Exam form: Written (winter session)
  • Subject examined: Solid state physics I
  • Lecture: 2 Hour(s) per week x 14 weeks
  • Exercises: 1 Hour(s) per week x 14 weeks
  • Type: mandatory

Reference week

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