Magnétisme - KAMA7M09

Objectif(s)

Le cours de Physique-Fondements est une introduction classique à la physique de l'état solide, avec dans une première partie la nature des liaisons cristallines et leur rôle dans les propriétés physiques, la quantification des vibrations du réseau sous forme de phonons et les conséquences sur les propriétés thermiques. La seconde partie du cours enchaîne sur les propriétés électroniques des solides basée avec une description de la conduction électronique par le modèle du gaz d’électrons libres de Drude, puis une amélioration du modèle par une approche quantique. Le chapitre suivant sera consacré à la théorie des bandes. Les deux derniers chapitres seront consacrés aux propriétés électroniques des métaux et des semi-conducteurs. La troisième partie du cours donne à un ingénieur les connaissances de base pour une bonne compréhension des matériaux magnétiques. Le cours démarre par une étude de la physique du magnétisme et détaille les quatre
énergies qui gouvernent le comportement magnétique des matériaux (énergie d’échange, énergie Zeeman, énergie démagnétisante et énergie magnétocristalline).

Contenu(s)

1 Liaisons dans les solides
2 Phonons : modes de vibrations des atomes
3 Phonons : propriétés thermiques
4 Conduction électronique : approche classique
5 Conduction électronique : corrections quantiques
6 Théorie des bandes
7
Propriétés électroniques des métaux
8 Propriétés électroniques des SC
9 Magnétostatique des milieux aimantes
10 Techniques expérimentales en magnétisme
11 Magnétisme de l’atome isolé
12 Ferromagnétisme
13 L’anisotropie magnétocristalline

Techniques mathématiques de la Physique (Matrices, Variables complexes, Equations aux dérivées partielles) Méthodes de la chimie quantique (équation de type Schrödinger) Magnétostatique du vide (E, B, Equations de Maxwell)