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Introduction à la physique de la matière condensée : propriétés électroniques
La 4e de couverture indique : "La physique de la matière condensée, domaine qui étudie la structure et les propriétés des phases organisées de la matière de l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique, est l'un des champs de la physique les plus actifs aujourd'hui. À t...
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| Main Author : | |
|---|---|
| Format : | Textbook |
| Language : | français |
| Title statement : | Introduction à la physique de la matière condensée : propriétés électroniques / Adeline Crépieux,... |
| Published : |
Malakoff :
Dunod
, DL 2019 |
| Physical Description : | 1 vol. (XII-276 p.) |
| Series : | Sciences sup |
| Subjects : |
- P. VII
- Avant-propos
- P. VIII
- Remerciements
- P. IX
- Notations utilisées
- P. 1
- Chapitre 1 Gaz d'électrons
- P. 1
- 1. Grand hamiltonien
- P. 3
- 2. Approximation de Born-Oppenheimer
- P. 5
- 3. Electrons libres
- P. 5
- 3.1. État fondamental des électrons dans une boîte
- P. 7
- 3.2. Spectre d'énergie discret
- P. 8
- 3.3. Densité d'électrons, énergie et surface de Fermi
- P. 10
- 4. Densité d'états
- P. 12
- 5. Chaleur spécifique
- P. 12
- 5.1. Statistique de Fermi-Dirac
- P. 13
- 5.2. Énergie interne à température nulle
- P. 13
- 5.3. Énergie interne à température non nulle
- P. 17
- 6. Conclusion
- P. 27
- Chapitre 2 Rôle de la structure périodique
- P. 27
- 1. Rappels de cristallographie
- P. 27
- 1.1. Définition d'un cristal
- P. 28
- 1.2. Maille élémentaire et maille primitive
- P. 29
- 1.3. Maille primitive de Wigner-Seitz
- P. 29
- 1.4. Réseau de Bravais
- P. 32
- 1.5. Plan réticulaire, indice de Miller et symétrie
- P. 33
- 2. Électrons dans un potentiel périodique
- P. 33
- 2.1. Réseau réciproque
- P. 35
- 2.2. Théorème de Bloch
- P. 38
- 2.3. Zones de Brillouin
- P. 39
- 2.4. Repliement dans la première zone de Brillouin
- P. 41
- 2.5. Surface de Fermi et remplissage de la bande d'énergie
- P. 57
- Chapitre 3 Théorie des bandes
- P. 57
- 1. Approximation des électrons presque libres
- P. 58
- 1.1. Perturbations stationnaires appliquées aux électrons dans un cristal
- P. 59
- 1.2. Correction loin des dégénérescences
- P. 60
- 1.3. Correction à proximité des dégénérescences
- P. 62
- 1.4. Application : niveau d'énergie quatre fois dégénérés
- P. 65
- 2. Approximation des liaisons fortes
- P. 65
- 2.1. Combinaison linéaire d'orbitales atomiques
- P. 68
- 2.2. Application : chaîne d'atomes
- P. 69
- 2.3. Application : réseau cubique centré
- P. 71
- 2.4. Structure de bande du graphène
- P. 76
- 3. Tenseur de masse effective
- P. 76
- 3.1. Définition
- P. 77
- 3.2. Tenseur isotrope/anisotrope
- P. 99
- Chapitre 4 Semiconducteurs
- P. 99
- 1. Gap d'énergie et fraction d'électrons excités
- P. 102
- 2. Semiconducteur homogène
- P. 102
- 2.1. Densités de porteurs
- P. 105
- 2.2. Densité intrinsèque
- P. 105
- 2.3. Semiconducteur intrinsèque (pur)
- P. 107
- 2.4. Semiconducteur extrinsèque (dopé)
- P. 113
- 3. Semiconducteur inhomogène
- P. 114
- 3.1. Densité de charge
- P. 115
- 3.2. Jonction p-n
- P. 118
- 4. Conductivité d'un semiconducteur
- P. 133
- Chapitre 5 Transport semi-classique
- P. 133
- 1. Dynamique des électrons de Bloch
- P. 133
- 1.1. Approche semi-classique
- P. 134
- 1.2. Vitesse de groupe des ondes de Bloch
- P. 136
- 1.3. Accélération et tenseur de masse effective
- P. 138
- 1.4. Oscillations de Bloch
- P. 139
- 2. Équation de Boltzmann
- P. 139
- 2.1. Fonction de distribution hors-équilibre
- P. 140
- 2.2. Théorème de Liouville et diffusion par les impuretés
- P. 141
- 2.3. Approximation du temps de relaxation
- P. 155
- Chapitre 6 Transport quantique
- P. 155
- 1. Systèmes nanoscopiques
- P. 156
- 2. Formule de Landauer
- P. 156
- 2.1. Courant électrique
- P. 159
- 2.2. Calcul en seconde quantification pour une boîte quantique
- P. 161
- 2.3. Application de la formule de Landauer
- P. 164
- 2.4. Courant de chaleur
- P. 165
- 2.5. Réponse linéaire
- P. 168
- 3. Fluctuations de courant
- P. 168
- 3.1. Définition
- P. 169
- 3.2. Fluctuations dans une jonction tunnel
- P. 171
- 3.3. Fluctuations dans une boîte quantique
- P. 172
- 3.4. Théorème de fluctuation-dissipation
- P. 183
- Chapitre 7 Matériaux magnétiques
- P. 183
- 1. Classification
- P. 184
- 2. Magnétisme localisé
- P. 184
- 2.1. Modèle de Heisenberg
- P. 186
- 2.2. Anisotropie et domaines magnétiques
- P. 188
- 2.3. Approximation du champ moyen
- P. 193
- 3. Magnétisme itinérant
- P. 193
- 3.1. Hamiltonien de Hubbard
- P. 195
- 3.2. Critère de Stoner
- P. 197
- 4. Susceptibilité magnétique
- P. 211
- Chapitre 8 Supraconducteurs
- P. 211
- 1. Théorie BCS (Bardeen-Cooper-Schrieffer)
- P. 211
- 1.1. Introduction
- P. 212
- 1.2. Paires de Cooper
- P. 213
- 1.3. Hamiltonien BCS en seconde quantification
- P. 214
- 2. Description classique
- P. 214
- 2.1. Équations de London
- P. 216
- 2.2. Application : supraconducteur semi-infini
- P. 217
- 2.3. Classification des supraconducteurs conventionnels
- P. 218
- 3. Théorique de Ginzburg-Landau
- P. 218
- 3.1. Courant supraconducteur
- P. 220
- 3.2. Énergie libre
- P. 221
- 4. Effet Josephson
- P. 221
- 4.1. Jonction SIS (supraconducteur/isolant/supraconducteur)
- P. 224
- 4.2. Jonction SNS (supraconducteur/métal normal/supraconducteur)
- P. 235
- Chapitre 9 Isolants topologiques
- P. 235
- 1. États de bord et états de surface
- P. 236
- 1.1. États de bord en dimension 2
- P. 238
- 1.2. États de surface en dimension 3
- P. 240
- 1.3. Fermeture du gap
- P. 241
- 2. Invariants topologiques
- P. 241
- 2.1. Connexion de Berry
- P. 241
- 2.2. Courbure de Berry
- P. 242
- 2.3. Phases dynamique et géométrique
- P. 242
- 2.4. Nombre de Chern
- P. 243
- 2.5. Invariant topologique Z2
- P. 243
- 2.6. Vitesse anormale et conductivité de Hall
- P. 245
- 3. Hamiltonien de Dirac
- P. 257
- Annexe A Constantes utilisées
- P. 258
- Annexe B Opérateurs différentiels
- P. 258
- 1. Coordonnées cartésiennes {x, y, z}
- P. 258
- 2. Coordonnées sphériques {r, ?, f}
- P. 260
- Annexe C Modèle de Drude
- P. 262
- Annexe D Théorie des perturbations stationnaires
- P. 265
- Annexe E Théorie des perturbations dépendantes du temps
- P. 265
- 1. Opérateur d'évolution
- P. 266
- 2. Règle d'or de Fermi
- P. 268
- Annexe F Formalisme de la seconde quantification pour les fermions
- P. 268
- 1. Opérateurs de création et d'annihilation
- P. 269
- 2. Relation d'anticommutation
- P. 270
- 3. Hamiltonien en seconde quantification
- P. 272
- Bibliographie
- P. 274
- Index