Du Matériau à la fonction: Sciences des Matériaux et Surfaces Actives
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PA de Physique : De l’atome au matériau … Fullerène (C60) Oxyde de cuivre supraconducteur ADN …Matière condensée, Matière Molle, Matériaux fonctionnels resp. Antoine Georges (CPHT) – Thierry Gacoin (LPMC) 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…" Physique quantique des électrons dans les solides PHY552A Physique quantique des électrons dans les solides PHY560B Conduction quantique et physique mésoscopique 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 PA de Physique : "De l'atome au matériau…" Exemple : ITO, un métal transparent ! Oxyde d’étain dopé indium états quantiques des électrons dans le solide : un métal transparent! microstructure dépôt par pulvérisation plasma applications : écrans plats, phototovoltaïque … marché : + 15 milliards d'€ PA de Physique : "De l'atome au matériau…" Métaux, isolants, semi-conducteurs et … supraconducteurs ! Cohérence de phase quantique a l’échelle macroscopique Lévitation par exclusion du champ magnétique dans l’état supraconducteur PHY577 Magnétisme et supraconductivité PA de Physique : "De l'atome au matériau…" De la mécanique quantique à la technologie… PHY564C Optoélectronique, PHY567 Physique des composants semiconducteurs Le premier transistor (1947, Bell Labs) …en passant par l’électronique de spin Modulation du transport par le spin de l’électron (A. Fert, P. Grünberg – 1988) PHY581B Electronique de spin Science des matériaux - couches minces et surfaces actives PHY570 Matériaux fonctionnels PHY582 Couches minces fonctionnelles et surfaces actives Combinaison de matériaux pour réaliser des dispositifs en couches minces surfaces actives : propriété modulable par une sollicitation extérieure électrochromes, photovoltaïques, hydrophobes, luminescentes … des structures relativement complexes! couches minces / matériaux nanostructurés De nouveaux systèmes, une nouvelle physique, de nouvelles applications en perspectives! PHY564 Nanomatériaux et applications électroniques Nanotubes de carbone Nanofils Nanoparticules : « boites quantiques » Et…, le graphène! Oct 5, 2010 The Nobel Prize in Physics 2010 was awarded to Andre Geim and Konstantin Novoselov L’interface avec la biologie et la matière molle PHY552B Physique des objets biologiques PHY565 Physique des polymères et membranes biologiques PHY557 Surfaces Molles Stage de recherche (Période 3) - 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… PA de Physique : "De l'atome au matériau…" 4ème année Débouchés : Corps de l’état, entreprises industrielles : R&D, management Recherche académique PA de Physique : "De l'atome au matériau…" PA de Physique : De l’atome au matériau … Fullerène (C60) Oxyde de cuivre supraconducteur ADN …Matière condensée, Matière Molle, Matériaux fonctionnels resp. Antoine Georges – Thierry Gacoin
