• Dynamique des vibrations cristallines ; propriétés thermiques : Oscillateur harmonique ; Chaîne linéaire à un atome par maille ; Chaîne linéaire à deux atomes par maille ; Propriétés thermodynamiques ; Détermination expérimentale des courbes de dispersion ;
• Matériaux diélectriques : Polarisation statique d’un diélectrique ; Mécanisme de polarisation des diélectriques ; Champ local ; polarisabilité et constante diélectrique ; Ferroélectricité ; Piézoélectricité ;
• Propriétés électroniques des matériaux : Bandes d’énergie dans les solides : métal, isolant, semi-conducteur ; Semi-conducteurs intrinsèques, dopés et jonction p-n ;
• Matériaux supraconducteurs : propriétés et applications ;
• Propriétés mécaniques des matériaux.

L’étudiant doit comprendre l’origine microscopique des propriétés électroniques des matériaux cristallins.
Partant des observations macroscopiques et des lois physiques qui en découlent, il saura adopter un point de vue microscopique (à l’échelle atomique ou électronique) pour en trouver les origines.
Il disposera pour cela d’un ensemble de modèles classiques, semi-classiques, ainsi que de l’ébauche d’une approche quantique.
Les grands domaines d’applications des diverses classes de matériaux étudiées devront également être assimilés.
 

• S’agissant d’un cursus avec une majeure en physique, des connaissances en physique générale sont exigées (électromagnétisme, thermodynamique, mécanique) ;
• Les outils de base de la modélisation mathématique des lois de la physique doivent être connus (algèbre linéaire, calcul intégral et différentiel, opérateurs différentiels et vectoriels).

• Cours introductifs en mécanique quantique et physique statistique.