Structure et symétrie

Durée

30h Th, 20h Pr

Nombre de crédits

Enseignant

Matthieu Verstraete

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au deuxième quadrimestre

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Le but de ce cours est de décrire, déterminer et comprendre les différents types d'ordre que l'on rencontre dans les molécules et la matière condensée, en relation avec leurs propriétés physiques. La notion de symétrie y intervient de manière centrale.
Plan du cours:

• Ordre et désordre dans la matière condensée

• Théorie des groupes de symétrie

• Eléments de cristallographie géométrique

• La cohésion et les grands types d'architecture cristalline

• La diffraction : bases et application aux cristaux

• Détermination des structures cristallines

• Les défauts dans les cristaux et la croissance cristalline

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Acquis principaux:

• connaissance fonctionnelle des symétries et des groupes
• utilisation des nomenclatures des groupes de symétrie
• utilisation des groupes de symétrie pour réduire la complexité d'un problème physique
• fondement pour le cours d'état solide
• fondement pour l'utilisation des groupes de Lorenz, SU(2) SU(3) etc... dans les cours de Master en théorie des champs et relativité

Savoirs et compétences prérequis

Physique générale Chimie générale - éléments, liaisons Transformée de Fourier

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

20h. d'exercices

Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance)

Cours et exercices en présentiel. Notes de cours disponibles sur MyULg

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Notes de cours.
Théorie des Groupes: Group Theory: Application to the Physics of Condensed Matter, Mildred S. Dresselhaus, Gene Dresselhaus, Ado Jorio, Springer éd. ISBN-10: 3642069452 Chapitres 1-3
Matière condensée, structure cristalline et défauts: Solid State Physics, Neil W. Ashcroft, N. David Mermin, Brooks Cole ISBN-10: 0030839939

Introduction to Solid State Physics, Charles Kittel, Wiley ISBN-10: 047141526X chapitres 1, 2, 3 (cristaux, symétries), 19, 20 (défauts - avancé)

Modalités d'évaluation et critères

Rapport écrit sur les exercices avec logiciel CrystalMaker et CrystalDiffract. Constitue 10% de la note finale
Examen oral. Trois questions tirées au sort:

• théorie des groupes
• cristallographie
• défauts et applications de la cristallo

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Contacts

Prof. Matthieu Verstraete
Universite de Liège Institut de Physique, Bat. B5a, 3/7 Allée du 6 aout, 19
Phone : +32 4 366 90 17 Fax : +32 4 366 36 29
Mail : matthieu.verstraete@uliege.be
Assistant: Sébastien Lemal bureau 3/8 Physique bâtiment B5a
Quartier Agora Mail : slemal@uliege.be

Adaptation des engagements pédagogiques suite à la pandémie de COVID-19 pour la session de mai-juin

Méthodes d'apprentissage mises en œuvre : enseignement à distance

Les cours pour la deuxième moitié de la théorie se tiennent en ligne via Zoom, avec les podcasts  résultants disponibles sur my.uliege
 
Les séances d'exercice sont également sur zoom en live avec l'assistant

Matière de l'évaluation

L'examen portera sur la totalité de la matière sauf le chapitre sur l'ADN, non vu par manque de temps
 
Les séances d'exercices sont complètes
 
Une seule session pratiques de visualisation sera organisée, avec VESTA. Aucun projet+rapport ne sera demandé.

Méthodes d'évaluation

L'examen consistera en des questions écrites envoyées 24h avant chaque date d'examen, plus un examen oral personnnel.
Les questions seront les mêmes pour toutes les personnes dans une journée donnée. Vous pouvez communiquer ou travailler ensemble. Vos réponses personnelles aux questions, en format pdf, sont à envoyer avant le début de l'examen, par courriel à matthieu.verstraete@uliege.be et slemal@uliege.be
L'examen oral (max 1h) se fera via ecampus BBcollaborate en visioconférence (vidéo+audio obligatoire) en présence de l'encadrant et de l'assistant, et portera sur la résolution des problèmes écrits ainsi que l'ensemble de la théorie du cours. Vous devez être seuls, la communication externe n'est pas permise, et nous nous attendons à ce que chaque étudiant suive scrupuleusement la chartee ULiège signée avant la session d'examens.

Contact

Adaptation des engagements pédagogiques suite à la pandémie de COVID-19 pour la session août-sept

Matière de l'évaluation

L'examen portera sur la totalité de la matière sauf le chapitre sur l'ADN, non vu par manque de temps
 
Les séances d'exercices sont complètes
 
Une seule session pratiques de visualisation sera organisée, avec VESTA. Aucun projet+rapport ne sera demandé.

Méthodes d'évaluation (et plateforme utilisée)

L'examen consistera en des questions écrites envoyées 24h avant chaque date d'examen, plus un examen oral personnnel.
Les questions seront les mêmes pour toutes les personnes dans une journée donnée. Vous pouvez communiquer ou travailler ensemble. Vos réponses personnelles aux questions, en format pdf, sont à envoyer avant le début de l'examen, par courriel à matthieu.verstraete@uliege.be et fabio.ricci@uliege.be
L'examen oral (max 1h) se fera via ecampus BBcollaborate en visioconférence (vidéo+audio obligatoire) en présence de l'encadrant et de l'assistant, et portera sur la résolution des problèmes écrits ainsi que l'ensemble de la théorie du cours. Vous devez être seuls, la communication externe n'est pas permise, et nous nous attendons à ce que chaque étudiant suive scrupuleusement la chartee ULiège signée avant la session d'examens.

Contact(s)

Notes en ligne