Matériaux fonctionnels

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Tél : 01 44 32 35 60
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Enseignants : Marino MARSI et Marcelo ROZENBERG
Chargés de TD : Marcello CIVELLI
Physique de la matière condensée : Option
Physique macroscopique et complexité (ex physique des liquides) : Option
Physique quantique : Option
Physique théorique : Option
ECTS : 6
Langue d’enseignement : Anglais
Site web :

Descriptif du cours

Ce cours vise l’étude des principales caractéristiques des solides structurés à l’échelle nanométrique. On s’intéressera à la réponse optique et aux propriétés de transport de systèmes à dimensionnalité réduite : modulables presque à volonté, ils sont au cœur d’énormes progrès technologiques. L’essentiel du cours sera dévoué aux aspects fondamentaux (description théorique et compréhension des phénomènes physiques), sans toutefois perdre de vue leurs multiples retombées pratiques (nouvelles structures et concepts, analyse des paramètres pertinents).

A) Hétérostructures de semiconducteurs

Rappel des états massifs des semiconducteurs (ondes de Bloch et bandes d’énergies).
Propriétés de transport ; la modulation de dopage et le transport dans les hétérojonctions.
Processus optiques inter- et intra-bandes ; les lasers inter-bandes et à cascade quantique.
Fondements physiques de l’électro modulation optique des puits quantiques.

B) Surfaces, nanostructures, jonctions et multicouches

Surfaces, couches minces (cristallines et amorphes), texturation de surface
Nucléation, croissance, interfaces, auto-organisation de nanostructures de surface
Exemples : multicouches et interfaces d’oxydes, jonction supraconducteur - isolant - supraconducteur. Self energy non linéaire. Accord de phase et amplitude à une jonction. Effet Josephson et ses applications (SQUID).
Optique des matériaux hétérogènes ; plasmonique et nano-optique

C) Exemples d’applications : en transport, optique et plasmonique

Programme détaillé

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