Propriétés électriques et thermiques des matériaux – MATS7AD

Programme et contenu

Les propriétés électriques et/ou thermiques des matériaux sont au coeur même de nombreuses activités industrielles : production, stockage et transmission de l’énergie, métallurgie, bâtiment, aérospatial, automobile, environnement, chimie et biologie.

Concevoir et développer de nouveaux matériaux avec des propriétés électriques et thermiques spécifiques nécessite une compréhension de la matière au niveau microscopique. C’est en effet le comportement des électrons et des phonons dans la matière qui est responsable du caractère isolant ou conducteur.

L’objectif de ce cours est d’exposer, à partir des concepts de physique moderne, l’origine des propriétés de transport électrique et thermique des matériaux. Le cours se déclinera en en six parties et abordera les thèmes suivants :

• Introduction aux phénomènes de transport de charge et de chaleur
• Modèle des électrons libres
• Impact de la périodicité cristalline sur les propriétés électroniques
• Dynamique des électrons
• Dynamique du réseau
• Propriétés thermiques phononiques

Compétences

• Connaître : Connaître les différents modèles abordés en cours pour décrire le transport électrique et thermique.
• Comprendre : - Comprendre pourquoi certains matériaux conduisent l'électricité et d'autres non. - Comprendre les mécanismes microscopiques qui sont responsables du transport de la chaleur dans les matériaux.
• Appliquer : Appliquer les méthodes et les approches vues en cours sur des sujets voisins.
• Analyser : Savoir analyser les notions vues en cours et savoir garder un esprit critique sur leurs conséquences.
• Évaluer : Évaluation sur les connaissances et la compréhension du cours. Évaluation sur la capacité d'analyse et de restitution sur un sujet connexe au cours.