Objectifs par rapport aux acquis d'apprentissage du programme

• Posséder, dans le domaine des sciences chimiques, des connaissances intégrées, ainsi que de larges compétences prolongeant celles qui relèvent du niveau de bachelier en sciences chimiques

Acquis d'apprentissage de l'UE

Déveloper des compétences pratiques pour l'interpretation des structures électroniques des molecules et solides.

Contenu de l'UE : descriptif et cohérence pédagogique

La structure électronique des matériaux dicte leurs performances dans des domaines technologiques stratégiques, tels que la conversion d'énergie, l'électronique, la détection, etc. Ce cours vise à fournir aux étudiants une connaissance approfondie de la structure électronique des matériaux semi-conducteurs, en utilisant une approche "learn by practice".

Le bagage théorique consistera à :
1) Le concept de potentiel de champ moyen en tant que pont entre le problème quantique à plusieurs corps et l'image d'une seule particule.
2) Analogies et différences entre les approches semi-empiriques et ab-initio.
3) La structure électronique des systèmes périodiques : théorème de Bloch et réseau indirect.
4) Développement de l'ensemble de base et principe variationnel.
Les applications pratiques de ces concepts seront :
1) Simulation classique à liaisons serrées de systèmes de modèles simplifiés : réseau de coudées avec 1 base orbitale, suivi de bases plus complexes.
2) Simulations classiques en liaisons fortes de matériaux à pertinence technologique : oxydes pérovskites, silicium, graphène, polymères
3) Simulations ab-initio de la théorie fonctionnelle de la densité (DFT) de pointe.

Le cours se déroulera en anglais

Compétences préalables

Sans objet