2020-2021 / PHYS3003-1

Physics of functional oxides

Durée

20h Th, 10h Pr

Nombre de crédits

 Master en sciences chimiques, à finalité (AMIS)4 crédits 
 Master en sciences chimiques, à finalité (FAME+)4 crédits 
 Master en sciences physiques, à finalité4 crédits 
 Master en sciences physiques, à finalité (AMIS)4 crédits 
 Master en sciences physiques, à finalité (FAME+)4 crédits 
 Master en sciences physiques4 crédits 
 Master de spécialisation en nanotechnologie4 crédits 

Enseignant

Philippe Ghosez

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

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

Les matériaux fonctionnels (ou "intelligents") sont des matériaux qui, en raison de leurs propriétés spécifiques (diélectriques, piézoélectriques, ferroélectriques, ferromagnétiques, magnéto-électriques, électro-optiques, ...) jouent un rôle actif au sein des dispositifs tels que mémoires, senseurs, actuateurs, transducteurs et sont à la base de nombreuses applications technologiques. Le cours se focalisera sur la famille des oxydes ABO_3 de structure pérovskite qui jouent un rôle clé dans de nombreuses applications et qui, par leur diversité, permettent d'aborder de nombreuses propriétés. Le Chapitre 1 du cours se focalisera sur la structure atomique de ces composés et visera à identifier les instabilités structurales qu'ils peuvent développer et les différents types de transitions de phases que ces instabilités peuvent engendrer. Le second chapitre décrira comment modéliser ces transitions de phases structurales dans le cadre général des théories de Landau. Le chapitre 3 discutera les effets de taille finie au sein de nanostructures de ces composés. Le chapitre 4 proposera une description plus microscopique de ces composés et visera à mettre en prespective les transitions de phases structurales et les propriétés électroniques. Le cours théorique sera complété par des travaux dirigés visant à prédire dans le contexte de la théorie de Landau des transitions de phases, l'évolution des propriétés de certains oxydes particuliers en fonction de contraintes mécaniques et électriques qui leur sont appliquées.

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

L'objectif de ce cours est de fournir aux étudiants une compréhension microscopique des phénomènes de couplage dans les matériaux fonctionnels.

Savoirs et compétences prérequis

Physique des matériaux (cours PHYS0936)

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Le cours oral se composera de 10 modules de 2 heures et sera complété par 5 séances de tutorat au cours desquels il sera amené à réaliser un travail personnel.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Code vert : cours et tutorat sur site en présentiel.

Adaptations organisationnelles liées au contexte sanitaire

Codes jaune et orange : cours, tutoriels et examens sur site en présentiel. Code rouge : cours et tutoriels en ligne (en direct) aux heures prévues. Examen oral en ligne.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Des notes de cours seront distribuées aux étudiants.

Modalités d'évaluation et critères

Vous trouverez ci-dessous les modalités d'évaluation envisagées pour les examens en présentiel et à distance ainsi que celle souhaitée en cas de session hybride. En fonction de l'évolution sanitaire, la modalité choisie vous sera communiquée au plus tard un mois avant le début de la session d'examen.

L'évaluation combinera (i) un travail personnel à remettre en fin de semestre et (ii) un examen oral avec une preparation écrite.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Contacts

Pr. Philippe GHOSEZ Institut de Physique B5a (3/11) Tél.: 04/366.36.11 E-mail : Philippe.Ghosez@uliege.be 
Dr. Eric BOUSQUET Institut de Physique B5a (3/03) Tél.: 04/366.25.85 E-mail : Eric.Bousquet@uliege.be