Détail du contenu de la formation en 1A2S
Titre Matières Syllabus
Physicochimie quantique
Introduction aux phénomènes Quantiques . Notion de fonction d'onde.
L'Equation de Schrödinger . Les lois Générales de la Mécanique Quantique.
Les postulats. Résonance Magnétique. Systèmes à double puits. Diffusion sur
une surface. Diffusion de défauts. L'Atome d'Hydrogène. L’atome à plusieurs
électrons. Orbitales atomiques. Les méthodes de base de la chimie quantique.
Processus d’adsorption dissociative sur des surfaces. Liaison métallique : Gaz
d’électrons enfermé dans une boite: énergie de Fermi. Densité d’états.
Définition de l’énergie de Fermi. Effets de température : introduction aux
statistiques de Boltzmann et de Fermi-Dirac. Application à la détermination de
la chaleur spécifique et de la susceptibilité magnétique. Rôle de l’expansion
thermique sur les propagations de défauts (Schottky et Frenkel). Coefficients
de diffusion : courbe d’Arrhenius. Energie superficielle d’une surface
métallique. Densité électronique au voisinage de la surface. Interactions fortes
dans les solides : structure de bandes. Construction qualitative d’une chaîne
d’atomes. Notion de zone de Brillouin.
Init. Méca milieux continus Rappel de mécanique (statique et cinématique); définition des camps de
déplacement déformations contraintes
Thermodynamique du solide
Solutions et mélanges : grandeurs molaires partielles, potentiel chimique et
activité, grandeurs d'excès, modélisation des solutions - Diagrammes
d'équilibres multiphasés et multiconstituants - Equilibres chimiques -
Diagramme d'Ellingham - Thermodynamique des défauts ponctuels -
Thermodynamique des interfaces.
Sciences et Génie des Matériaux
Les grandes classes de matériaux : importance économique. Propriétés
d'emploi les plus courantes. Notions de règles de conception et de cahier des
charges techniques. Propriétés intrinsèques liées à la composition chimique.
Propriétés liées à la microstructure et aux défauts (effets d'échelle). Mise en
œuvre des microstructures. · Processus fondamentaux : Diffusion, défauts,
interfaces, surfaces, transformations de phase. Outils prévisionnels:
Thermodynamique des solides, cinétique, modélisation. · Procédés de mise en
œuvre des microstructures. Outils informatiques d'aide à la sélection des
matériaux. Métallurgie des alliages à base de fer (aciers, fontes) alliages
d’aluminium, alliages à base de titane. Traitements thermiques,
microstructures et propriétés des alliages.
UE1 - Approche multi-
échelle des Matériaux
Projet 1A IMAT Découverte du domaine des matériaux et procédés et sa part dans l'activité
économique ; prise de conscience des différentes échelles de microstructure et
l'importance des procédés