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STG-PHYS-07-Physique du solide

ue-sec-stg-phys-07

Responsable(s) du contenu pédagogique


Total coefficients : 2
Total heures : 25,5 (13,5 cours, 12 TD)


Prérequis

Avoir les connaissances de base en électromagnétisme et électricité (champ électrique, champ magnétique, courant...).


Objectif

- Maîtriser les propriétés électroniques fondamentales des matériaux :
* conductivité / résistivité / résistance
* transport des charges dans un matériau (dérive sous champ électrique, diffusion)

- Comprendre le fonctionnement et les domaines applicatifs des différents types de matériaux (diélectriques, métaux, semiconducteurs) :
* stockage de l'information
* aimant permanent
* transformateur
* détecteur de photons
* capteur de pression
* couche antireflet
* cellule photovoltaïque...


Programme

Partie 1 : La physique fondamentale des matériaux
1.1 Des éléments aux matériaux
1.1.1 Le tableau périodique
1.1.2 Les propriétés des particules élémentaires
1.1.3 Les liaisons interatomiques
1.2 Les matériaux
1.2.1 Les niveaux d'nergie, théorie des bandes
1.2.2 Distribution de Fermi-Dirac
1.2.3 Propriétés électriques des matériaux

Partie 2 : Les types de matériaux : propriétés et applications
2.1 Les métaux
2.2 Les isolants
2.3 Les ferroélectriques (piézoélectriques et pyroélectriques)
2.4 Les ferromagnétiques
2.5 Les semiconducteurs


Compétences attendues

Connaître les propriétés électroniques et optoélectroniques des matériaux (diélectriques, métaux, semiconducteurs).
Etre capable de déterminer quel matériau peut être utilisé pour un domaine applicatif donné et savoir déterminer les paramètres importants d'un matériau tels que la conductivité / résistivité / résistance, la concentration en porteurs, la polarisation...


Mode d'évaluation

Une interrogation écrite (45 min) au milieu du semestre (1/3).
Un examen écrit (1h20) en fin de semestre (2/3).


Bibliographie

- Physique de l'tat solide, Kittel, Dunod
- Physique des solides, Ashcroft et Mermin, EDP Sciences



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