Représentations de l’atome et visualisation de la réalité ...
De l’atome au matériau - École Polytechnique
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PA de Physique : De l’atome au matériau … …Matière condensée, Matière Molle, Matériaux fonctionnels Oxyde de cuivre supraconducteur Fullerène (C60) ADN resp. Antoine Georges (CPHT) – Thierry Gacoin (LPMC)
Transcript of De l’atome au matériau - École Polytechnique
PA de Physique : De l’atome au matériau …
…Matière condensée, Matière Molle, Matériaux fonctionnels
Oxyde de cuivre supraconducteur
Fullerène (C60)
ADN
resp. Antoine Georges (CPHT) – Thierry Gacoin (LPMC)
PA de Physique : "De l'atome au matériau…"
De quoi s'agit t'il…?
Physique de la Matière Condensée, Sciences des Matériaux
Comprendre les propriétés physiques des matériaux
à l'échelle macroscopique,
les relier à l'organisation de ces matériaux à l'échelle atomique,
Optimiser et exploiter les propriétés pour faire des dispositifs
PA de Physique : "De l'atome au matériau…"
Structure pérovskite
Origine microscopique de la ferroélectricité : Déplacements des atomes de titane de 0.12Å
PA de Physique : "De l'atome au matériau…"
Offre d'enseignement de Période 1
Pré-requis : PHY432 (Mécanique quantique, Physique statistique)
PA de Physique : "De l'atome au matériau…"
Offre d'enseignement de Période 2
PA de Physique : "De l'atome au matériau…"
Classique Quantique
La délocalisation des électrons par effet tunnel élargit les niveaux d’énergie atomiques en ``bandes d’énergie’’, dont l’organisation
détermine le caractère isolant ou métallique du matériau
Physique quantique des électrons dans les solides PHY552A Physique quantique des électrons dans les solides PHY560B Conduction quantique et physique mésoscopique
Oxyde d’étain dopé indium
états quantiques des
électrons dans le solide :
un métal transparent!
dépôt par pulvérisation plasma
microstructure applications :
écrans plats, phototovoltaïque …
marché : + 15 milliards d'€
Exemple : ITO, un métal transparent !
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Métaux, isolants, semi-conducteurs
et … supraconducteurs ! Cohérence de phase quantique a l’échelle macroscopique
Lévitation par exclusion du champ magnétique
dans l’état supraconducteur
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PHY577 Magnétisme et supraconductivité
Le premier transistor (1947, Bell Labs)
De la mécanique quantique à la technologie…
…en passant par l’électronique de spin Modulation du transport par le spin de l’électron (A. Fert, P. Grünberg – 1988)
PHY564C Optoélectronique, PHY567 Physique des composants semiconducteurs
PHY581B Electronique de spin
des structures relativement complexes!
couches minces / matériaux nanostructurés
Combinaison de matériaux pour réaliser des dispositifs en couches minces
surfaces actives : propriété modulable par une sollicitation extérieure
électrochromes, photovoltaïques, hydrophobes, luminescentes …
Science des matériaux - couches minces et surfaces actives PHY570 Matériaux fonctionnels PHY582 Couches minces fonctionnelles et surfaces actives
De nouveaux systèmes, une nouvelle physique, de nouvelles applications en perspectives!
Oct 5, 2010 The Nobel Prize in Physics 2010 was awarded to Andre Geim and Konstantin Novoselov
Nanotubes de carbone
Nanoparticules : « boites quantiques »
Nanofils
Et…, le graphène!
PHY564 Nanomatériaux et applications électroniques
L’interface avec la biologie et la matière molle
PHY552B Physique des objets biologiques PHY565 Physique des polymères et membranes biologiques PHY557 Surfaces Molles
- Laboratoires académiques en France ou à l'étranger
- CalTech, Cornell, Northwestern…
- EPFL Lausanne, Hahn-Meitner Institut (Berlin)
- Saint-Gobain University Network
USA (Harvard, MIT, UCSB), Japon (Tsukuba),
Russie (Moscou), Inde (Madras), Brésil
- Laboratoires de R&D industriels
- Saint-Gobain (France, étranger- USA, Chine, Inde )
- autres industriels : Thalès, EdF, Essilor, Michelin…
Stage de recherche (Période 3)
PA de Physique : "De l'atome au matériau…"
PA de Physique : "De l'atome au matériau…"
Débouchés : Corps de l’état, entreprises industrielles : R&D, management Recherche académique
4ème année
PA de Physique : De l’atome au matériau …
…Matière condensée, Matière Molle, Matériaux fonctionnels
Oxyde de cuivre supraconducteur
Fullerène (C60)
ADN
resp. Antoine Georges – Thierry Gacoin
