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Description illustration de l'article Responsable de l’UE :  Philippe Barboux, UPMC

1. Descriptif de l’UE

Volumes horaires globaux : CM 40 h,
Nombre de crédits de l’UE : 6 ECTS
Barème total/100 : Ecrits / 50, oraux / 50.

 

2. PrÉsentation pÉdagogique de l’UE

 

Description de l’UE

Le cours décrit les grandes familles de matériaux inorganiques fonctionnels (conducteurs, diélectriques, magnétiques, optiques). Chaque famille de matériaux est étudiée dans une approche globale, en utilisant les notions de chimie et de physique du solide, afin de dégager une stratégie de synthèse et de mise en forme optimale. Cette conception, basée sur les relations structure – propriétés - mise en forme (couches minces, cristaux, verres, céramiques), est largement ouverte sur le secteur économique et elle place donc cet enseignement à la frontière avancée des recherches actuelles et des applications.

 

Mots clÉs

Isolants – métaux – semiconducteurs – oxydes fonctionnels - conducteurs ioniques -conducteurs mixtes - diélectriques linéaires et non-linéaires - matériaux magnétiques - Matériaux pour l’optique - luminescence - Verres de structure et verres spéciaux -

 

Objectifs d’apprentissage

La première partie du cours est principalement axée sur la chimie du solide et rappelle des notions simples de physique du solide destinées à des chimistes. Puis le cours décrit des systèmes plus originaux observés dans les oxydes où de nombreux couplages induisent une transition isolant- métal. La seconde partie du cours traite des amorphes et des verres et focalise sur les matériaux pour l’optique.
De nombreuses applications industrielles sont décrites allant de  la microélectronique classique (semiconducteurs –mémoires- diodes) aux systèmes à transition de phase (supraconducteurs – magnetoresistance) jusqu’aux électrolytes solides aux batteries et aux matériaux pour l’optique  (lasers, éclairage, couleur …).

ThÈmes abordÉs

Rappels de chimie du solide et de physique du solide (simple): du silicium aux oxydes métalliques- électrons corrélés et transition isolant-métal - Transitions ordre- désordre appliquées au magnétisme et à la ferroélectricité– défauts ponctuels et mobilité ionique.
Champ cristallin et propriétés optiques- métaux de transition et lanthanides
Structure du verre et chimie des matériaux amorphes

 

Langue d’enseignement

Français