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3ème année S.6 VAC resp. : Denis MOUNIER 42 +42 h module Physique 3 [ 50 % ]

Physique des matériaux [516EN008 : 665]

Dominante(s) : Physique Chimie

Durée [h] Intervenants (responsable)
Cours 15 15 Yannick LE BRAS, Denis MOUNIER
TD 15 15 Yosra DAMMAK, Denis MOUNIER
TP 12 12 Yosra DAMMAK, Denis MOUNIER

Objectifs
Connaître les propriétés physiques des matériaux : propriétés électriques, optiques, et magnétiques. Ces connaissances sont à la bases de la compréhension des composants utilisés dans les systèmes de mesures : capteurs, actionneurs, composants électroniques et photoniques.

Pré-requis
   
  •  
  •  579 -  s.1 :  Outils mathématiques pour les sciences
       
  •  
  •  584 -  s.1 :  Physique expérimentale 1
       
  •  
  •  586 -  s.1 :  Structure et propriétés des atomes
       
  •  
  •  641 -  s.2 :  Etats de la matière et structure des solides
       
  •  
  •  603 -  s.3 :  Electrostatique, magnétostatique
       
  •  
  •  422 -  s.5 :  Physique : fondamentaux
       
  •  
  •  663 -  s.5 :  Thermique

    Références
    • Charles KITTEL : Physique de l'état solide ; Editions Dunod
    • Michel ROUSSEAU, Anne Désert et Michel HENRY, Systèmes anisotropes, Technosup, ELLIPSE, 2012

    Compétences visées référencées
    Disciplines
    • physique
    • chimie, matériaux
    • électricité
    • électronique
    • modélisation, simulation
    • méthodologie de recherche, recueil de données
    • Physique, matériaux, optique, thermique
    • Instrumentation, capteurs, actionneurs
    • Mécanique, acoustique, vibrations
    • Informatique d'instrumentation
    • Calcul scientifique
    Savoirs-faire
    • Effectuer des calculs, des dessins, des modélisations, déterminer les points critiques
    • Réaliser des mesures, analyser des données
    • Identifier les dysfonctionnements et les résoudre, établir des diagnostics
    • être rigoureux dans le développement d'activités expérimentales et de modélisation
    • avoir une capacité de synthèse
    • avoir un esprit critique, connaître des ordres de grandeur
    • organiser ses activités
    • se documenter, s'informer, se former
    • maîtriser l'anglais technique appliqué à sa spécialité
    • mener des projets de recherche au sein d'une équipe
    • sensibiliser les personnels à la démarche qualité
    • gérer les compétences d'une équipe et attribuer des fonctions
    Savoirs-être
    • anticiper
    • gérer son temps
    • rédiger
    • structurer
    • synthétiser
    • travailler en équipe
    • écouter
    • maîtriser l'anglais écrit et oral
    • expliquer, se faire comprendre
    • être curieux
    • être force de proposition
    • établir une vision d'ensemble
    • travailler dans l'incertitude
    Contenu
    Cours
    • Conducteurs et isolants : condensateur, claquage d'un isolant.
    • Polarisation électrique macroscopique de la matière :  piézoélectricité, pyroélectricité
    • Permittivité et susceptibilité électrique statique d’un isolant. Mécanismes de polarisation électrique microscopique : polarisation électronique, ionique et d’orientation.
    • Interaction de la matière avec les ondes électromagnétiques : indice de réfraction complexe, profondeur de pénétration de l’énergie électromagnétique.
    • Propriétés optiques : réflexion et absorption lumineuse, émissivité (rappels)
    • Propriétés magnétiques des matériaux : perméabilité, susceptibilité, ferromagnétisme& autres types de magnétisme, aimants permanents, aciers doux et applications, hystérésis, effet Hall, magnétorésistance
    • Composants électroniques : diodes, transistors
    • Conversion photovoltaïque, effet photo-électrique et photodétecteurs
    • Propriétés physiques couplées
      • Effet électro-optique, magnéto-optique, élasto-optique
      • Magnétostriction, effet Villari
      • Piézoélectricité : directe et inverse
    Travaux Pratiques