Propriétés structurales et électroniques de la matière

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Propriétés structurales et électroniques de la matière

Présentation

Cet enseignement abordera la structure électronique des matériaux et les propriétés qui en découlent en lien étroit avec leur structure. Les modèles présentés seront appliqués à la compréhension des propriétés électroniques et électriques des matériaux.

Objectifs

  • 1.       Gaz d’électrons
  1. Théorie quantique du gaz d’électrons libres,
  2. Conductibilité électrique et loi d’Ohm.
  3.  Applications physiques de la théorie du gaz d’électrons libres.
  4. Réseau réciproque, Zone de Brillouin.
  • 2.       Prise en compte d’un potentiel d’interaction : Fonctions d’onde de Block
  1. Le cristal infini et la réduction des points k à la 1ère zone de Brillouin
  2. Le cristal fini : limitation aux points k permis
  3. Conséquence sur un diagramme de bande
  • 3.       Semi-Conducteurs intrinsèques
  • 4.       Semi-Conducteurs extrinsèques
  • 5.       Des orbitales moléculaires aux bandes d’énergie.
  1. Équation de Schrödinger dans un solide cristallin – méthode des « liaisons fortes »
  2. Fonctions de Block, orbitales cristallines, Énergie de Fermi
  3.  Diagramme de bandes, Distorsions de Peierls
  4. Exemples d’applications : propriétés électronique, dopage

Conditions d'admission

Structures et symétrie cristalline. Diagramme d’orbitales moléculaires et méthode LCAO. Outils pour la symétrie moléculaire. Approximation de Huckel simple.

Volume horaire

  • CM : 21h
  • TD : 21h

Examens

Contrôle continu 30% ; Examen terminal 70%

Informations complémentaires

UE mutualisée avec le Réseau de Chimie Théorique Français (RCTF)

En bref

Crédits ECTS 4

Nombre d'heures 42h

Niveau d'étude BAC +4

Type d'enseignement

  • Formation initiale

Contact(s)

Composante

Lieu(x)

  • Pau