Physique du solide 2 - Propriétés de transport

• Rappels, Physique Quantique, théorie de Sommerfeld des électrons libres dans le solide, zones de Brillouin.
• Théorème de Bloch. Approximations des électrons dans un potentiel périodique faible. Approximations des Liaisons fortes. 
• Notion de Gap local/global, direct/indirect, masse effective, électrons et trous.
• Transport électronique pour un gaz de fermions. Conductivité électrique. 
• Semi-conducteurs, structure des bandes et propriétés électriques et optiques.
• Notions de magnétorésistance

Ce cours apporte les connaissances nécessaires à la compréhension de la structure électronique des solides et des propriétés électroniques et optiques qui en découlent, en particulier concernant les matériaux semiconducteurs. Le formalisme qui amène à la compréhension des propriétés d’un solide va être développé dans le cadre de systèmes modèles (solides 2D, composés élémentaires) et ses résultats vont être étendus à une plus large catégorie de cristaux 3D réels.

• Cristallographie, réseau réciproque, zones de Brillouin
• Notions de diffraction des rayons X
• Résolution d'équations différentielles
• Physique du Solide 1

Contrôles continus

Modéliser un problème de physique du solide.

Utiliser de façon adaptée différentes techniques expérimentales et théoriques pour étudier la matière.

Comprendre et savoir résoudre l’équation de Bloch pour des systèmes modèles.

Comprendre la différence entre un isolant et un conducteur sur la base de la structure de bandes d’un solide.

Apprécier le profond côté esthétique de la théorie des bandes.