Physique Des Solides [physics]

Physique Des Solides [physics] N. Ashcroft, et. al., [FRENCH] Table des matières......Page 5 Préface......Page 15 Tables importantes......Page 21 1 Théorie de Drude des métaux......Page 27 1.1 Hypothèses fondamentales du modèle de Drude......Page 28 1.2 Conductivité électrique d'un métal en courant continu ......Page 33 1.3 Effet Hall et magnétorésistance......Page 39 1.4 Conductivité électrique en courant alternatif......Page 44 1.5 Conductivité thermique d'un métal......Page 49 1.6 Problèmes......Page 56 2 Théorie de Sommerfeld des métaux......Page 59 2.1 Propriétés de l'état fondamental d'un gaz d'électrons ......Page 61 2.2 Démonstration de la distribution de Fermi-Dirac......Page 71 2.3 Propriétés thermiques du gaz d'électrons libres......Page 74 2.4 Théorie de Sommerfeld de la conduction dans les métaux......Page 82 2.5 Problèmes......Page 88 3.1 Difficultés du modèle des électrons libres......Page 91 3.2 Récapitulation des hypothèses de base......Page 94 4 Réseaux cristallins......Page 99 4.1 Réseaux de Bravais......Page 100 4.2 Réseaux infinis et cristaux finis......Page 102 4.3 Illustrations supplémentaires et exemples importants......Page 103 4.4 Note sur l'usage......Page 106 4.6 Maille primitive......Page 108 4.8 Maille primitive de Wigner-Seitz......Page 111 4.9 Structure cristalline ; réseau à motif......Page 113 4.10 Exemples importants de structures cristallines et de réseaux à motif......Page 115 4.12 Problèmes......Page 123 5.1 Définition du réseau réciproque......Page 125 5.2 Le r éseau réciproque est un réseau de Bravais......Page 126 5.3 Réseau réciproque du réseau réciproque ......Page 127 5.4 Exemples importants......Page 128 5.6 Première zone de Brillouin......Page 129 5.7 Plans réticulaires......Page 130 5.8 Indices de Miller des plans réticulaires......Page 132 5.9 Quelques conventions pour spécifier les directions ......Page 133 5.10 Problèmes......Page 135 6 Détermination des structures cristallines......Page 137 6.1 Formulation de Bragg de la diffraction des rayons X par un cristal ......Page 10 6.2 Formulation de von Laue de la diffraction des rayons X par un cristal......Page 138 6.3 Équivalence des formulations de Bragg et de von Laue ......Page 142 6.4 Géométries expérimentales suggérées par la condition de Laue......Page 139 6.4.1 Construction d'Ewald ......Page 144 6.5 Diffraction par un réseau monoatomique à motif ; facteur de structure géométrique......Page 149 6.6 Diffraction par un cristal polyatomique ; facteur de forme atomique ......Page 153 6.7 Problèmes......Page 154 7 Classification des réseaux de Bravais......Page 157 7.1 Classification des réseaux de Bravais......Page 158 7.2 Groupes d'espace et groupes ponctuels cristallographiques ......Page 166 7.3 Exemples pris parmi les éléments......Page 175 7.4 Problèmes......Page 177 8 Niveaux électroniques dans un potentiel périodique......Page 181 8.1 Potentiel périodique......Page 182 8.3 Première démonstration du théorème de Bloch......Page 184 8.4 Conditions aux limites de Born-von Karman......Page 186 8.5 Deuxième démonstration du théorème de Bloch......Page 188 8.6 Remarques générales sur le théorème de Bloch......Page 190 8.7 Surface de Fermi......Page 193 8.8 Densité de niveaux......Page 195 8.9 Problèmes......Page 199 9 Électrons dans un potentiel périodique faible......Page 205 9.1 Équation de Schrodinger pour un potentiel faible......Page 206 9.2 Niveaux d'énergie près d'un seul plan de Bragg ......Page 211 9.3 Bandes d'énergie à une dimension ......Page 215 9.4 Courbes énergie-vecteur d'onde à trois dimensions ......Page 216 9.5 Bande interdite......Page 217 9.6 Zones de Brillouin......Page 218 9.7 Facteur de structure géométrique......Page 222 9.8 Couplage spin-orbite......Page 225 9.9 Problèmes......Page 227 10 Méthode des liaisons fortes......Page 233 10.1 Formulation générale......Page 234 10.2 Bandes s de liaisons fortes......Page 240 10.3 Remarques générales sur la méthode des liaisons fortes......Page 243 10.4 Fonctions de Wannier......Page 247 10.5 Problèmes......Page 249 11 Autres méthodes pour calculer la structure de bandes......Page 253 11.1 Caractéristiques générales des fonctions d’onde de la bande de valence......Page 256 11.2 Méthode cellulaire......Page 258 11.3 Méthode des ondes planes augmentées (OPA)......Page 264 11.4 Méthode des fonctions de Green de Korringa, Kohn et Rostoker (KKR)......Page 267 11.5 Méthode des ondes planes orthogonalisées (OPO)......Page 271 11.6 Pseudopotentiel......Page 274 11.8 Problèmes......Page 276 12 Modèle semi-classique de la dynamique des électrons......Page 279 12.1 Description du modèle semi-classique......Page 284 12.2 Commentaires et restrictions......Page 285 12.3 Conséquences des équations du mouvement semi-classiques......Page 289 12.4 Problèmes......Page 311 13 Théorie semi-classique de la conduction dans les métaux......Page 315 13.1 Approximation du temps de relaxation......Page 316 13.2 Calcul de la fonction de distribution hors équilibre......Page 317 13.3 Simplification de la fonction de distribution hors équilibre dans des cas particuliers......Page 321 13.4 Conductivité électrique en courant continu......Page 322 13.5 Conductivité électrique en courant alternatif......Page 325 13.6 Conductivité thermique......Page 326 13.7 Pouvoir thermoélectrique......Page 330 13.8 Autres effets thermoélectriques......Page 333 13.10 Problèmes......Page 334 14 Mesure de la surface de Fermi......Page 339 14.1 Effet de Haas-van Alphen......Page 340 14.2 Électrons libres dans un champ magnétique uniforme......Page 345 14.3 Niveaux des électrons de Bloch dans un champ magnétique uniforme......Page 347 14.4 Origine du phénomène oscillatoire......Page 348 14.5 Effet du spin des électrons sur le phénomène oscillatoire......Page 350 14.6 Autres méthodes d'exploration de la surface de Fermi ......Page 351 14.7 Problèmes......Page 359 15 Structure de bandes de quelques métaux......Page 361 15.1 Métaux monovalents......Page 362 15.2 Métaux divalents......Page 379 15.3 Métaux trivalents......Page 381 15.4 Métaux tétravalents......Page 385 15.5 Semi-métaux......Page 386 15.6 Métaux de transition......Page 388 15.7 Métaux de terres rares......Page 391 15.8 Alliages......Page 392 15.9 Problèmes......Page 395 16 Au-delà de l'approximation du temps de relaxation......Page 397 16.1 Sources de la diffusion des électrons......Page 399 16.2 Probabilité de diffusion et temps de relaxation......Page 400 16.3 Taux de variation de la fonction de distribution due aux collisions......Page 401 16.4 Détermination de la fonction de distribution : équation de Boltzmann......Page 403 16.5 Diffusion par des impuretés......Page 406 16.6 Loi de Wiedemann-Franz......Page 408 16.7 Règle de Matthiessen......Page 410 16.8 Diffusion dans des matériaux isotropes......Page 411 16.9 Problèmes......Page 414 17 Au-delà de l'approximation des électrons indépendants ......Page 417 17.1 Échange : approximation de Hartree-Fock......Page 420 17.2 Équations de Hartree-Fock pour des électrons libres......Page 423 17.3 Effet d'écran (général) ......Page 427 17.4 Théorie de l'effet d'écran de Thomas-Fermi ......Page 430 17.5 Théorie de l'effet d'écran de Lindhard......Page 433 17.6 Effet d'écran de Lindhard dépendant de la fréquence  ......Page 434 17.8 Théorie du liquide de Fermi......Page 435 17.9 Diffusion électron-électron près de l'énergie de Fermi......Page 436 17.10 Théorie du liquide de Fermi : quasi-particules......Page 440 17.11 Théorie du liquide de Fermi : la fonction f......Page 442 17.13 Problèmes......Page 443 18 Effets de surface......Page 447 18.1 Travail d'extraction ......Page 448 18.2 Potentiels de contact......Page 455 18.4 Émission thermoionique......Page 456 18.6 Diffraction des électrons de basse énergie......Page 460 18.7 Microscope ionique de champ......Page 462 18.8 Niveaux électroniques de surface......Page 464 18.9 Problèmes......Page 466 19 Classification des solides......Page 469 19.1 Classification des isolants......Page 470 19.3 Halogénures alcalins (cristaux ioniques I-VII)......Page 476 19.5 Cristaux covalents......Page 486 19.6 Cristaux moléculaires......Page 488 19.7 Les métaux......Page 489 19.6 Cristaux à liaison hydrogène......Page 490 19.9 Problèmes......Page 492 20 Énergie de cohésion......Page 495 20.1 Cristaux moléculaires : les gaz nobles......Page 498 20.2 Cristaux ioniques......Page 503 20.3 Cohésion dans les cristaux covalents et les métaux......Page 510 20.4 Problèmes......Page 515 21 Défauts du modèle du réseau statique......Page 519 21.1 Propriétés d'équilibre......Page 520 21.2 Propriétés de transport......Page 522 21.3 Interaction avec le rayonnement......Page 523 22 Théorie classique du cristal harmonique......Page 527 22.1 L'approximation harmonique......Page 530 22.2 Approximation adiabatique......Page 531 22.3 Chaleur spécifique d'un cristal classique......Page 532 22.4 Modes normaux d’un réseau de Bravais monoatomique unidimensionnel......Page 537 22.5 Modes normaux d'un réseau unidimensionnel à motif......Page 541 22.6 Modes normaux d’un réseau de Bravais monoatomique tridimensionnel......Page 546 22.7 Modes normaux d'un réseau tridimensionnel à motif......Page 55222.8 Relation avec la théorie de l'élasticité......Page 553 22.9 Problèmes......Page 558 23 Théorie quantique du cristal harmonique......Page 563 23.1 Modes normaux et phonons......Page 564 23.2 Forme générale de la chaleur spécifique du réseau......Page 565 23.3 Chaleur spécifique à haute température......Page 567 23.4 Chaleur spécifique à basse température......Page 568 23.5 Chaleur spécifique aux températures intermédiaires : modèles de Debye et d'Einstein ......Page 570 23.6 Comparaison de la chaleur spécifique du réseau et de la chaleur spécifique électronique......Page 577 23.7 Densité de modes normaux (densité de niveaux de phonons)......Page 578 23.8 Analogie avec la théorie du rayonnement du corps noir......Page 580 23.9 Problèmes......Page 582 24 Mesure des lois de dispersion des phonons......Page 585 24.1 Diffusion des neutrons par un cristal......Page 586 24.2 Diffusion d'un rayonnement électromagnétique par un cristal......Page 598 24.3 Représentation ondulatoire de l’interaction du rayonnement avec les vibrations du réseau......Page 601 24.4 Problèmes......Page 605 25 Effets anharmoniques dans les cristaux......Page 607 25.1 Aspects généraux des théories anharmoniques......Page 609 25.2 Équation d'état et dilatation thermique d'un cristal......Page 610 25.3 Dilatation thermique ; paramètre de Grüneisen......Page 613 25.4 Dilatation thermique des métaux......Page 615 25.5 Conductivité thermique du réseau : approche générale......Page 617 25.6 Conductivité thermique du réseau : théorie cinétique élémentaire......Page 621 25.7 Second son......Page 630 25.8 Problèmes......Page 633 26 Phonons dans les métaux......Page 637 26.1 Théorie élémentaire de la loi de dispersion des phonons ......Page 638 26.3 Constante diélectrique d'un métal......Page 641 26.4 Interaction électron-électron effective......Page 644 26.5 Contribution des phonons à la relation énergie-vecteur d’onde électronique......Page 646 26.6 Interaction électron-phonon......Page 648 26.7 Résistivité électrique dépendante de la température des métaux......Page 650 26.8 Modification de la loi en T5 par les processus umklapp......Page 654 26.9 Traînage de phonons......Page 656 26.10 Problèmes......Page 657 27 Propriétés diélectriques des isolants......Page 661 27.1 Équations de Maxwell macroscopiques de l'électrostatique ......Page 662 27.2 Théorie du champ local......Page 668 27.3 Théorie de la polarisabilité......Page 672 27.4 Isolants covalents......Page 683 27.5 Pyroélectricité......Page 685 27.6 Ferroélectricité......Page 688 27.7 Problèmes......Page 691 28 Semi-conducteurs homogènes......Page 695 28.1 Exemples de semi-conducteurs......Page 699 28.2 Structures de bandes typiques des semi-conducteurs......Page 703 28.3 Résonance cyclotron......Page 705 28.4 Nombre de porteurs de charge à l'équilibre thermique ......Page 708 28.5 Niveaux d'impuretés......Page 714 28.6 Population des niveaux d'impuretés à l'équilibre thermique......Page 718 28.7 Densités de porteurs de charge à l’équilibre thermique des semi-conducteurs impurs ......Page 721 28.8 Bande de conduction due aux impuretés......Page 723 28.9 Théorie du transport dans les semi-conducteurs non dégénérés......Page 724 28.10 Problèmes......Page 725 29 Semi-conducteurs hétérogènes......Page 729 29.1 Modèle semi-classique......Page 731 29.2 Jonction p-n à l'équilibre ......Page 732 29.3 Schéma élémentaire de redressement par une jonction p-n......Page 739 29.4 Aspects physiques généraux du cas hors équilibre......Page 742 29.5 Théorie plus détaillée de la jonction p-n hors équilibre......Page 749 29.6 Problèmes......Page 755 30 Défauts dans les cristaux......Page 761 30.1 Défauts ponctuels : aspects thermodynamiques généraux......Page 762 30.2 Défauts et équilibre thermodynamique......Page 766 30.3 Défauts ponctuels : conductivité électrique des cristaux ioniques ......Page 768 30.4 Centres colorés......Page 769 30.5 Polarons......Page 774 30.6 Excitons......Page 775 30.7 Défauts linéaires : dislocations......Page 778 30.8 Résistance mécanique des cristaux......Page 783 30.10 Dislocations et croissance des cristaux......Page 785 30.11 Whiskers......Page 786 30.13 Imperfections de surface : défauts d'empilement ......Page 787 30.14 Joints de grains de faible désorientation......Page 788 30.15 Problèmes......Page 789 31 Diamagnétisme et paramagnétisme......Page 793 31.1 Aimantation et susceptibilité......Page 794 31.2 Calcul des susceptibilités atomiques......Page 795 31.3 Diamagnétisme de Larmor......Page 799 31.4 Règles de Hund......Page 801 31.5 Ions ayant une couche partiellement remplie......Page 803 31.6 Désaimantation adiabatique......Page 812 31.5 Paramagnétisme de Pauli......Page 813 31.8 Diamagnétisme des électrons de conduction......Page 818 31.9 Mesure du paramagnétisme de Pauli......Page 819 31.10 Diamagnétisme électronique dans les semi-conducteurs dopés......Page 820 31.11 Problèmes......Page 821 32 Interactions des électrons et structure magnétique......Page 827 32.1 Estimation des énergies d'interaction dipolaires magnétiques ......Page 829 32.2 Propriétés magnétiques d'un système à deux électrons ......Page 830 32.3 Calcul de la différence d'énergie entre singulet et triplet ......Page 832 32.4 Hamiltonien de spin et modèle de Heisenberg......Page 836 32.5 Échange......Page 839 32.6 Interactions magnétiques dans le gaz d'électrons libres ......Page 840 32.7 Le modèle de Hubbard......Page 843 32.8 Moments localisés dans les alliages......Page 844 32.9 Théorie de Kondo du minimum de résistance......Page 846 32.10 Problèmes......Page 848 33 Ordre magnétique......Page 853 33.1 Types de structures magnétiques......Page 854 33.2 Observation des structures magnétiques......Page 858 33.3 Propriétés thermodynamiques à l’établissement de l’ordre magnétique ......Page 859 33.4 Propriétés à température nulle : état fondamental d’un corps ferromagnétique de Heisenberg ......Page 863 33.5 Propriétés à température nulle : état fondamental d’un corps antiferromagnétique de Heisenberg......Page 865 33.6 Ondes de spin......Page 866 33.7 Susceptibilité à haute température......Page 871 33.8 Analyse du point critique......Page 875 33.9 Théorie de champ moyen......Page 878 33.10 Domaines......Page 883 33.11 Facteurs de désaimantation......Page 886 33.12 Problèmes......Page 888 34 Supraconductivité......Page 891 34.1 Température critique......Page 894 34.2 Courants persistants......Page 896 34.4 Propriétés magnétiques : diamagnétisme parfait......Page 897 34.5 Propriétés magnétiques : champ critique......Page 899 34.6 Chaleur spécifique......Page 901 34.7 Autres manifestations du gap d'énergie ......Page 903 34.8 Équation de London......Page 905 34.9 Théorie microscopique : aspects qualitatifs......Page 908 34.10 élémentaire......Page 912 34.11 Théorie microscopique et effet Meissner......Page 917 34.12 Théorie de Ginzburg-Landau......Page 918 34.13 Quantification du flux......Page 919 34.14 Théorie microscopique et courants persistants......Page 920 34.15 Effet tunnel pour les supercourants ; effets Josephson......Page 922 34.16 Problèmes......Page 925 A Résumé des relations numériques......Page 929 A.4 Fréquence de plasma......Page 930 B Le potentiel chimique......Page 931 C Le développement de Sommerfeld......Page 933 D Développement en ondes planes des fonctions......Page 937 E Vitesse et masse effective des électrons de Bloch......Page 941 F Quelques identités liées à l'analyse de Fourier......Page 943 G Principe variationnel pour l'équation de Schrodinger......Page 945 H Formulation hamiltonienne......Page 947 I Théorème de Green pour les fonctions périodiques......Page 949 J Conditions d'absence de transitions interbandes......Page 951 K.2 Hypothèse d'isotropie......Page 953 K.3 Nature conventionnelle de la distinction entre epsilon°(oméga) et omicron(oméga)......Page 954 K.4 Réflectivité......Page 955 Relation entre epsilon et l’absorption interbandes dans un métal......Page 956 L Théorie quantique du cristal harmonique......Page 959 M Conservation du moment cristallin......Page 965 M.1 Démonstration de la loi de conservation......Page 967 M.2 Applications......Page 969 N Théorie de la diffusion des neutrons par un cristal......Page 973 N.1 Application à la diffraction des rayons......Page 979 O Termes anharmoniques et processus à n phonons......Page 981 P Évaluation du facteur de Landé g......Page 983 Index......Page 985                                       Plus de livres