contrôles de TP + des TP corrigés physique des matériaux I smp s5 FS Rabat
UNIVERSITE MOHAMMEDV-AGDAL
Faculté des Sciences
Département de Physique
Rabat
UM5A FSR RABAT
Session Automne 2014 – 2015 / 2015–2016
Filière: Science de la Matière Physique
(SMP)/ Semestre 5
Module: physique des matériaux 1
Pr. A. Belayachi
Module 30 : Physique des Matériaux: Cours 18H, TD 18H et 8H de TP
- Introduction à la physique des matériaux : Compléments de cristallographie, Réseau
réciproque, diffraction X, Classification des matériaux
- Propriétés physiques des matériaux : propriétés électroniques, théorie des bandes,
distribution des électrons dans les métaux, isolants et semi-conducteurs, conductivité
électrique, propriétés thermiques, vibration du réseau (phonons), conductivité thermique,
chaleur spécifique, propriétés électriques, ferroélectricité, piézoélectricité, diélectrique,
Propriétés magnétiques, diamagnétisme, paramagnétisme, ferromagnétisme.
Supraconducteurs.
contenu:
-policopié de tp 2014-2015 + la correction de tp.
-des résumés de chaque tp + des comptes rendus.
-contrôle final de tp 2014-2015.
La Physique des Matériaux– Travaux Pratiques
Pr. A. Belayachi, Sciences de la Matière Physique–Semestre 5
LABORATOIRE DE PHYSIQUE DES MATERIAUX
Introduction
TP 1 : Mesures et incertitudes
TP 2 : Les réseaux de Bravais – Réseau direct et réseau réciproque
TP 3 : Les structures usuelles
TP 4 : Détermination des structures par diffraction des rayons X
TP 5 : Mesure de la conductivité électrique des matériaux
Voir aussi:
cours physique des matériaux I smp s5 FS Rabat
résumé sur phonons et vibrations des réseaux physique des matériaux 1 smp5
TD corrigés physique des matériaux I smp s5 FS Rabat
contrôles corrigés physique des matériaux I smp s5 FS Rabat
La Physique des Matériaux
Le monde qui nous entoure contient de la matière condensée sous de nombreuses formes. On trouve
les matières biologiques, de l'ADN aux enzymes, et les matériaux géologiques, du granit au mica. Il y a des milliers d'alliages métalliques et des millions de composés en chimie organique. Tous ces corps
sont formés des atomes d'une centaine d'éléments chimiques. Les différences observées entre les
diverses formes de la matière condensée sont dues aux différences dans la distribution des électrons et des noyaux et particulièrement des propriétés des électrons externes et des atomes ionisés. La
physique des matériaux s'intéresse à l’étude de ces matériaux soit dans l’état naturel dans lequel ils
existent, soit en suivant le processus depuis leur fabrication jusqu’à leur utilisation finale.
Dans cette série de travaux pratiques on s’intéressera d’abord à l’étude des édifices cristallins. Nous
verrons qu’un cristal idéal peut être construit par une répétition régulière, dans tout l'espace d'unités
structurales identiques. Dans les cristaux les plus simples comme le cuivre, l'argent, l'or et les alcalins, l'unité structurale contient un seul atome. Plus généralement l'unité structurale contient plusieurs atomes ou molécules, jusqu'à environ 100 dans des cristaux minéraux et 104 dans les cristaux de protéines. Dans le cas des matériaux cristallins un langage symbolique a été élaboré pour décrire les structures cristallines. Quelqu'un connaissant le langage de la cristallographie peut reconstruire une structure cristalline à partir de la lecture de quelques symboles.
Dans certaines circonstances, il est possible d'obtenir au microscope une image directe de la structure
d'un cristal. Un microscope électronique avec un pouvoir de résolution de l’ordre de 2 Angströms peut distinguer les plans de cristaux laminaires comme le graphite, mais la résolution du microscope
électronique ne permet pas pour l'instant la détermination directe et exacte de structures cristallines
inconnues. Cependant à l’aide du microscope à force atomique on peut maintenant effectuer des
relevés topographiques au niveau atomique. La résolution latérale est donc de l'ordre de la dizaine de
nanomètres, mais la résolution verticale est par contre de l'ordre de l'Angström : on peut aisément
visualiser des marches atomiques sur une surface propre. Les microscopes électroniques à
transmission TEM permettent d’observer l’arrangement des atomes dans un matériau ou la
morphologie d’une nanostructure avec une résolution de l’ordre du dixième du nanomètre, voir
d’étudier ses caractéristiques électriques ou sa composition chimique.
Pour explorer les structures des cristaux on étudie les figures de diffraction d'ondes qui interfèrent
avec les atomes et dont la longueur d'onde est comparable à la distance inter atomique. L’étude de la
diffraction des ondes par le cristal permet de déterminer la taille de la maille, la position des atomes et la distribution des électrons dans la maille. Dans le cas des systèmes bidimensionnels, on utilise la
diffraction des électrons RHEED (Réflexion High Energy Electron Diffraction) par les atomes du réseau.
examens, correction, physique s5
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Session Automne 2014 – 2015 / 2015–2016
Filière: Science de la Matière Physique
(SMP)/ Semestre 5
Module: physique des matériaux 1
Pr. A. Belayachi
Module 30 : Physique des Matériaux: Cours 18H, TD 18H et 8H de TP
- Introduction à la physique des matériaux : Compléments de cristallographie, Réseau
réciproque, diffraction X, Classification des matériaux
- Propriétés physiques des matériaux : propriétés électroniques, théorie des bandes,
distribution des électrons dans les métaux, isolants et semi-conducteurs, conductivité
électrique, propriétés thermiques, vibration du réseau (phonons), conductivité thermique,
chaleur spécifique, propriétés électriques, ferroélectricité, piézoélectricité, diélectrique,
Propriétés magnétiques, diamagnétisme, paramagnétisme, ferromagnétisme.
Supraconducteurs.
contenu:
-policopié de tp 2014-2015 + la correction de tp.
-des résumés de chaque tp + des comptes rendus.
-contrôle final de tp 2014-2015.
La Physique des Matériaux– Travaux Pratiques
Pr. A. Belayachi, Sciences de la Matière Physique–Semestre 5
LABORATOIRE DE PHYSIQUE DES MATERIAUX
Introduction
TP 1 : Mesures et incertitudes
TP 2 : Les réseaux de Bravais – Réseau direct et réseau réciproque
TP 3 : Les structures usuelles
TP 4 : Détermination des structures par diffraction des rayons X
TP 5 : Mesure de la conductivité électrique des matériaux
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Date de publication : 20/07/2016
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Voir aussi:
cours physique des matériaux I smp s5 FS Rabat
résumé sur phonons et vibrations des réseaux physique des matériaux 1 smp5
TD corrigés physique des matériaux I smp s5 FS Rabat
contrôles corrigés physique des matériaux I smp s5 FS Rabat
La Physique des Matériaux
Le monde qui nous entoure contient de la matière condensée sous de nombreuses formes. On trouve
les matières biologiques, de l'ADN aux enzymes, et les matériaux géologiques, du granit au mica. Il y a des milliers d'alliages métalliques et des millions de composés en chimie organique. Tous ces corps
sont formés des atomes d'une centaine d'éléments chimiques. Les différences observées entre les
diverses formes de la matière condensée sont dues aux différences dans la distribution des électrons et des noyaux et particulièrement des propriétés des électrons externes et des atomes ionisés. La
physique des matériaux s'intéresse à l’étude de ces matériaux soit dans l’état naturel dans lequel ils
existent, soit en suivant le processus depuis leur fabrication jusqu’à leur utilisation finale.
Dans cette série de travaux pratiques on s’intéressera d’abord à l’étude des édifices cristallins. Nous
verrons qu’un cristal idéal peut être construit par une répétition régulière, dans tout l'espace d'unités
structurales identiques. Dans les cristaux les plus simples comme le cuivre, l'argent, l'or et les alcalins, l'unité structurale contient un seul atome. Plus généralement l'unité structurale contient plusieurs atomes ou molécules, jusqu'à environ 100 dans des cristaux minéraux et 104 dans les cristaux de protéines. Dans le cas des matériaux cristallins un langage symbolique a été élaboré pour décrire les structures cristallines. Quelqu'un connaissant le langage de la cristallographie peut reconstruire une structure cristalline à partir de la lecture de quelques symboles.
Dans certaines circonstances, il est possible d'obtenir au microscope une image directe de la structure
d'un cristal. Un microscope électronique avec un pouvoir de résolution de l’ordre de 2 Angströms peut distinguer les plans de cristaux laminaires comme le graphite, mais la résolution du microscope
électronique ne permet pas pour l'instant la détermination directe et exacte de structures cristallines
inconnues. Cependant à l’aide du microscope à force atomique on peut maintenant effectuer des
relevés topographiques au niveau atomique. La résolution latérale est donc de l'ordre de la dizaine de
nanomètres, mais la résolution verticale est par contre de l'ordre de l'Angström : on peut aisément
visualiser des marches atomiques sur une surface propre. Les microscopes électroniques à
transmission TEM permettent d’observer l’arrangement des atomes dans un matériau ou la
morphologie d’une nanostructure avec une résolution de l’ordre du dixième du nanomètre, voir
d’étudier ses caractéristiques électriques ou sa composition chimique.
Pour explorer les structures des cristaux on étudie les figures de diffraction d'ondes qui interfèrent
avec les atomes et dont la longueur d'onde est comparable à la distance inter atomique. L’étude de la
diffraction des ondes par le cristal permet de déterminer la taille de la maille, la position des atomes et la distribution des électrons dans la maille. Dans le cas des systèmes bidimensionnels, on utilise la
diffraction des électrons RHEED (Réflexion High Energy Electron Diffraction) par les atomes du réseau.
examens, correction, physique s5
