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Domaine : Science de la matière Filière : Physique Spécialité : Physique Appliquée
II - Fiche d'organisation semestrielle des enseignements
(Prière de présenter les fiches des 4 semestres) 1- Semestre 1 : |Unité d'Enseignement |VHS |V.H hebdomadaire |Coeff|Crédit|Mode |
| | | | |s |d'évaluation |
| |15 sem |C |TD |TP | |
| |15 sem |C |TD |TP | |
| |15 sem |C |TD |
|Mémoire (manuscrit) |247h30min |9 |18 |
|Stage en entreprise | | | |
|Exposer mi-parcours |137h30min |5 |7 |
|Soutenance (exposer orale) |82h30 |3 |5 |
|Total Semestre 4 |467h30min |17 |30 | 5- Récapitulatif global de la formation : (indiquer le VH global séparé en
cours, TD, pour les 03 semestres d'enseignement, pour les différents types
d'UE)
| |UEF |UEM |UED |UET |Total |
|UE | | | | | |
|VH | | | | | |
|Cours |315h |187h30min |67h30min |90h |660h |
|TD |225h |105h | | |330 |
|TP |67h30min |22h30min | |45h |135 |
|Travail personnel |742h30min |380 |7h30min |15h |1145 |
|Autre (préciser) | | | | | |
|Total |1350 |695 |75h |150h |2270 |
|Crédits |54 |27 |3 |6 |90+30 |
III - Programme détaillé par matière
Intitulé du Master : Physique Appliquée
Semestre : 01
Intitulé de l'UE : Fondamentale
Intitulé de la matière : Physique du Solide approfondie
Crédits : 06
Coefficients : 03 Objectifs de l'enseignement: Etude des propriétés fondamentales des
matériaux solides cristallins, physique des électrons, les bandes d'énergie
phénomène de transport. Connaissances préalables recommandées Connaissances de base en Physique
quantique
Contenu de la matière :
Chapitre I: fondements de l'équation mono-électronique
I.1.L'équation de Schrödinger d'un cristal
I.2. Approximation de Born-Openheimer
I.3. Equation mono-électronique (Hartree et Hartree-Fock)
Chapitre II. Les conséquences de la symétrie cristalline
II.1.Introduction
II.2. Theoreme de Bloch; opérateur de translation
II.3. Modele de Kroning-Penney
II.4.équation d'onde d'un électron dans un potentiel périodique.
II.5.Zone de Brillouin (Géneralités)
II.6.Propriétés des états de Bloch
II.7.Zone de Brillouin réduite
II.8.périodicité des états
II.9.Symétrie de l'énergie
Etude de l'énergie au voisinage de ses extrémas ( masse effective)
Densité d'états
Chapitre III: Les états d'électrons dans le cristal
III.1.Approximation de l'electron libre
III.1.1.Etats propres des electrons libres
III.1.2.Répartition des électrons sur les niveaux d'energie
III.2.Chaleur spécifique
III.3.Effet thermoélctronique
IIII.4.Approximation de l'électron presque libre
III.4.1Discontinuité d'energie sur les limites de zones: lien avec la
réflexion de Bragg
III.4.2.Bandes d'énergie
III.4.3Surface de Fermi
III.5.Approximation de l'électron fortement lié
III.5.1.Approximation à une seule orbitale
III.5.2.Bandes d'énergie
III.5.3.Approximation L.C.A.O
III.6.Autres méthodes de calcul de structure de bande (à citer brièvement)
III.6.1.Méthode des ondes planes
III.6.2.Méthode cellulaires
III.6.3.Méthode Wigner-Seitz
III.6.4.Méthode des ondes planes orthogonales(Herring)
III.6.5.Méthode des ondes planes associées (slater)
III.6.6.Méthode pseudo-potentiel
III.6.7.Méthode fonction de Green
III.6.8.Méthode variationnelles ou de Kohn-Korinng-Rostoker
III.6.9.Méthode de k.p
III.7.Classification des Materiaux
Chapitre IV: Effet des défauts sur la structure de bande
IV.1. Défauts dans les solides
IV .2.Etats localisés et états d'impuretés
Chapitre V : Dynamique des électrons
V. Propriétés générales de la dynamique des électrons
V.1. Vitesse moyenne
V .2.Force Appliquée
V .3. Accélération-masse effective
V .4. Equation du mouvement de l'électron en représentation Vannier
(procédé de la masse effective)
V .5. Excitation élémentaire ou quasi particules à trous
Chapitre VI: Phénomènes de transport
VI. Equation de Boltzmann -forme linéaire
VI.1. Approximation du temps de relaxation
VI.1.1. Temps de relaxation pour une diffusion par impuretés
VI.1.2. Temps de relaxation pour une diffusion par phonon
VI.1.3. Temps de relaxation pour une diffusion multiple
VI.2 Résolution de l'équation de Boltzmann
VI.3. Densité de courant électrique- densité de flux d'energie-coefficients
de transport
VI. 4.Transport en absence de champ magnétique
VI.5. Transport isotherme.
VI. 6. Conductivité électrique
VI.7. Conductivité thermique électronique
VI.7.1 Pouvoir thermoélectrique
VI.7.2 Effet électrothermique Thomson
VI.8. Transport en présence de champ magnétique Mode d'évaluation : [pic] Références : 1. Physique des solides, N.W. Ashcroft, N.D Mermin, traduit par F. Biet,
H. Kachkachi, EDP Sciences, 2002
2. Introduction to solid state physics, C. Kittel, 5th , Wiley .1983.
3. H.E Hall, Solid state physics, Wiley ELBS ed ,1979
4. Physique des matériaux, Yves Quéré, ellipses, 1988 **************************************************************************** Intitulé du Master : Physique Appliquée
Semestre : 01
Intitulé de l'UE : Fondamentale
Intitulé de la matière : Diélectrique
Crédits : 06
Coefficients : 03 Objectifs de l'enseignement : cette matière fournir des connaissances de
base sur les propriétés physiques des diélectriques et décrire leurs
applications. Connaissances préalables recommandées : Les connaissances de base sur les
sciences des matériaux et les équation de Maxwell-Boltzmann Contenu de la matière :
1-introduction :
- conducteurs et isolant. Diélectrique
- Polarisation linéaire et non linéaire
- Phénomènes de couplage
2- Electrostatique des milieux polarisés
- Le modèle continu
- Charge et surface et de volume
- Champ électrique en présence de changés libre et de milieux
polarisé
- induction dans un milieu polarisé
- relation de passage d'un milieu polarisé à l'autre
- Champ dépolarisant
- Approche discrète
- La polarisation
- Potentiel et champ électrique créé par un milieu polarisé
3- Diélectrique linéaires
- Diélectrique linéaires isotropes : susceptibilité et permittivité
électrique
- Diélectrique linéaires anisotropes: susceptibilité et permittivité
électrique
- Equation de l'électrostatique dans un diélectrique linéaire
- Etude des cas
4- Mesure de la permittivité et de la susceptibilité complexes
- Méthode de basses fréquences
- Méthodes d'ignés et de guides
- Méthodes quasi-optiques et optiques
- susceptibilité et constante diélectrique complexes
5- Applications du diélectrique linéaire
- Condensateurs
- Résonateurs et guides déictiques, Fibres optiques
- Chauffages par pertes diélectriques 6- Modèles microscopiques de diélectriques linéaires
- Mécanismes de polarisation : électronique, ionique, d'orientation
- Polarisabilité
- Réseau de particules polarisables : le problème de Clausius Mossotti
- Susceptibilité statique des cristaux ioniques
- Couplage entre polarisations ionique et électronique
- Dynamique de la polarisation dans un cristal ionique
- Rôle de la température
7- Propriétés diélectriques des plastiques
- Comportement diélectrique des polymères
- Résistivité
- Polymères semi-conducteurs et conducteurs
- Rigidité diélectrique
Mode d'évaluation : [pic] Références : - Milieux diélectriques, Christian Garing, 1995, Ellipses
- Les diélectriques (coll. traite des nouvelles technologies série
matériaux), Propriétés diélectriques des matériaux isolants, Roland Coelho,
1993, Hermes Science Publications.
- Physique des diélectriques, De Damien Gignoux et Jean-Claude Peuzin,
2009, EDP sciences
- Dielectrics. J. C. Anderson. Modern electrical studies.
- Technique de l'ingénieur.
- Physique de l'état solide. Charles Kittel. Dunod.
- Physique de la matière condensée, cours, exercices et problèmes corrigés.
Hungt. Diep. Dunod. Intitulé du Master : Physique Appliquée
Semestre : 01
Intitulé de l'UE : Fondamentale
Intitulé de la matière : Méthodes mathématiques pour la physique
Crédits : 06
Coefficients : 03 Objectifs de l'enseignement : Apprendre à l'étudiant les différents
algorithmes mathématiques pour résoudre des problèmes de physique. Acquérir
un certain nombre de méthodes et outils de Mathématiques appliquées à la
Physique.
Connaissances préalables recommandées :
Analyse complexe et analyse fonctionnelle
Contenu de la matière :
- Introduction à la simulation
- Les espaces physiques
- Les polynômes orthogonaux et leurs connections aux opérateurs
physiques.
- Introduction à des équations différentielles ordinaires et partielles
linéaires et non linéaires dans un environnement quantique.
- Etude de plusieurs approches d'actualité pour résoudre certains
systèmes non linéaires.
- Fonct