Sujet
Cet ouvrage expose l'origine physique des proprietes qui
permettent de comprendre le comportement des materiaux
(proprietes thermiques, electroniques, dielectriques,
mag-netiques, de cohesion et de transport). L'accent est
mis sur les pro-prietes des materiaux qui decoulent de leur
structure electronique. L'effet des surfaces, des
imperfections et du desordre est largement presente.
L'expose privilegie une approche simple de la physique des
phenomenes plutot qu'une description formelle et generale.
Un grand nombre d'exemples illustratifs sont empruntes aux
resultats recents de recherches sur les materiaux nouveaux.
L'ouvrage apporte ainsi au chercheur et a l'ingenieur une
description de l'origine profonde de nombreux phenomenes
physiques.
Originalite
Cet ouvrage revisite la physique des solides mais les
auteurs vont bien au-dela du classique descriptif en
multipliant les illustrations des concepts a l'aide de cas
concrets et modernes. La clarte pedagogique du texte et
l'elegance permanente de l'expose ajoutent la facilite au
plaisir de la lecture.
Public
Aux eleves ingenieurs et aux etudiants en science des
materiaux de 2e et 3e cycle. Il est cependant concu pour
etre accessible a tout etudiant ayant recu une formation
generale de physique et de chimie. Les fondements
necessaires de physique quantique, d'electromagnetisme, de
metallurgie physique sont rappeles quand cela s'avere
necessaire.
Contenu
Introduction: De l'atome et la molecule au dispositif
pratique - Methodes de calcul - Outils de caracterisation -
Science des materiaux et materiaux nouveaux - Competition
entre materiaux. Architecture atomique et moleculaire:
Construction d'un materiau - Courbes de Condon-Morse -
Liaisons interatomiques - Etat cristallin - Structure des
solides cristallins - Imperfections cristallines -
Materiaux non cristallins - Alliages metalliques -
Heterostructures et superreseaux - Quasi-cristaux. Ondes
elastiques dans les solides: Ondes elastiques dans un
milieu continu et isotrope - Ondes elastiques dans un
milieu periodique - Equation d'etat et dilatation des
solides - Methodes experimentales de determination des lois
de dispersion. Electrons libres et presque libres:
Classification des etats electroniques - Gaz d'electrons
des metaux normaux - Approximation des electrons libres.
Energie de Fermi - Proprietes physiques du gaz d'electrons
libres d'un metal normal - Approximation des electrons
presque libres - Consequences physiques de la presence de
bandes interdites. Electrons lies des metaux de transition
et des semiconducteurs: Structure electronique de l'ion H+2
- Description d'une structure de bandes en liaisons fortes
- Bande d des metaux de transition - Structure de bandes
des semiconducteurs. Conductivite electrique: Phenomenes de
transport - Conducteurs, semiconducteurs et isolants -
Conductivite electrique des metaux - Conductivite
electrique des semiconducteurs - Conductivite electrique
des semimetaux - Conducteurs synthetiques -
Supraconductivite. Conductivite thermique: Loi de Fourier
et Principe de mesure - Aspect cinetique - Mecanismes de
conduction thermique - Lois d'additivite - Conductivite
thermique electronique - Conductivite thermique du reseau -
Conductivite de materiaux cristallins typiques - Materiaux
non cristallins. Effets thermoelectriques: Relation de
Kelvin - Mecanismes de generation thermoelectrique -
Expression du PTE des solides - Principe de la mesure du
PTE - Conversion thermoelectrique. Proprietes dielectriques
des materiaux: Matiere polarisee - Mecanismes de
polarisation - Ferroelectricite - Pyroelectricite,
piezoelectricite. Proprietes magnetiques des materiaux:
Description de la matiere aimantee. Dipoles magnetiques -
Magnetisme des atomes et des ions - Diamagnetisme -
Paramagnetisme - Ferromagnetisme - Antiferromagnetisme et
ferrimagnetisme - Ferromagnetisme de Fe, Co et Ni - Le
cycle d'hysteresis. Surfaces et impuretes des materiaux:
Differents types de defauts - Surfaces - Defauts ponctuels
et diffusion - Structure electronique des defauts ponctuels
dans les metaux - Defauts ponctuels dans les solides
ioniques et les oxydes. Chaque chapitre se termine par un
exemple illustratif et des exercices.
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