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| Version 2013-2014 |
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| PHYS0055-1 | Introduction à la physique de la matière condensée
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| Durée : | 30h Th, 30h Pr |
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| Nombre de crédits : |
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| Nom du professeur : | Matthieu Verstraete |
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Langue(s) du cours :
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| Langue française |
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Organisation et évaluation :
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| Enseignement au deuxième quadrimestre |
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Contenus du cours :
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| Ce cours est une introduction à la physique des matériaux aussi divers que les isolants, les semiconducteurs ou les métaux. Il a pour but de faire découvrir les règles de comportement et d'expliquer les mécanismes physiques qui régissent la matière condensée, du niveau microscopique au niveau macroscopique.
Plan du cours
0. Les symétries: ordres et désordres dans la matière condensée.
1. Introduction aux systèmes condensés de matière contenant des électrons et des atomes
2. Les vibrations dans les solides
3. Les propriétés thermiques des matériaux
4. Les états électroniques
5. Les semi conducteurs
6. Les transitions de phase |
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Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
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| Les étudiants apprendront à manier les calculs de mécanique classique et quantique dans le cadre de l'étude de la matière condensée.
* Raisonnement global et déductif
* Modélisation simple de phénomènes complexes et collectifs
* Addition progressive de complexité dans les modèles pour capturer des aspects spécifiques de la physique du problème
* Applications à des problèmes concrets de la mécanique quantique et des mathématiques apprises au cours des 2.5 années de BAC.
* Lien réciproque entre la phénoménologie et les explications microscopiques pour les comportements des matériaux
* Connaissance des modes de fonctionnement de techniques expérimentales courantes |
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Prérequis et corequis / Modules de cours optionnels recommandés :
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| Analyse mathématique (y compris les transformées de Fourier)
Physique générale
Chimie générale.
Physique quantique. |
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Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
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| Cours ex-cathedra et exercices interactifs |
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Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
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| Le cours sera donné au second quadrimestre. |
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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| Notes de cours.
Syllabus commun avec PHYS0936 pour les Science Physique
Références:
- N. ASHCROFT, N.D. MERMIN, Solid State Physics, Saunders College (1976)
- Ch KITTEL Introduction to Solid State Physics, Wiley (8th ed 2004)
- R. J. ELLIOTT, Physics and Chemistry of Solids, Wiley (1998)
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Modalités d'évaluation et critères :
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| Examen écrit + oral en première et seconde session. L'examen oral comprend 3 sous-questions:
1) question sur le chapitre 0 (symétries)
2) question sur les phonons, chapitres 2+3
3) question sur les électrons, les semiconducteurs ou les transitions de phase, chapitres 4+5+6
Les questions sont préparées au tableau pendant 10-15 minutes, et ensuite exposées par le candidat. |
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Stage(s) :
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Remarques organisationnelles :
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| Pas de remarque |
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Contacts :
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| Prof. Matthieu Verstraete
bureau 3/7 Physique B5a
tél. : 04/366.9017
e-mail : matthieu.verstraete@ulg.ac.be
Assistant:
Sébastien Lemal
bureau 3/8 Physique B5a
email : slemal@student.ulg.ac.be |
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| Notes en ligne : |
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| chap 0 symétries |
| chapitre préparatoire sur les symétries |
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| chap 1 cadre général |
| transparents sur les approximations générales et vue d'ensemble |
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| chap 2 vibrations |
| transparents sur les vibrations atomiques |
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| chap 3 propriétés thermiques |
| transparents sur les propriétés thermiques |
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| chap 4 électrons |
| transparents sur les électrons |
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| chap 5 Semiconducteurs |
| transparents sur les Semiconducteurs |
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| chap 6 changements de Phase |
| transparents sur théorie de Landau et changements de phase |
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