Structure et Propriétés de la Matière

Classification des solides. Structures cristallines. Bandes d’énergie. Métaux. Semi-conducteurs. Isolants. Propriétés électriques, diélectriques et magnétiques.

Au travers des enseignements de ce module l’étudiant percevra comment les caractéristiques d’un matériau à l’échelle atomique déterminent ses propriétés à l’échelle macroscopique. Maîtrise des phénomènes déterminant les propriétés de la matière condensée dans les domaines de la conduction électrique, la propagation des ondes électromagnétiques et le magnétisme.

Physique générale, Électromagnétisme

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Introduction :

• Classification des solides - liaisons dans les solides
• Élément de cristallographie

Propriétés de conduction :

• Les métaux (modèle de Drude et Sommerfeld, Interprétation de quelques lois et phénomènes à partir de ces modèles microscopique)
• Les semiconducteurs (Structure de bande, Propriétés des semiconducteurs, Jonction p-n)

Propriétés diélectriques :

• Polarisation de la matière (approche macroscopique et microscopique)
• Les différents types de polarisation d’un milieu matériel
• Constante diélectrique complexe et indice de réfraction
• Matériaux polaires et non polaires
• Équation de Debye - Relation de Clausius Mosotti
• Claquage diélectrique

Propriétés magnétiques :

• Définitions générales
• Fondements du magnétisme de la matière condensée

CM : 18 h

TD : 18 h