Conduction électrique dans les solides - Introduction et théories élémentaires

INTRODUCTION

1 - ÉLECTRON DANS LA MATIÈRE

• 1.1 - Introduction à la mécanique quantique
  Figure 1 - Boîte quantique à une dimension avec des conditions aux limites périodiques Tableau 1 - Caractéristiques élémentaires des constituants atomiques de la matière
• 1.2 - Particules libres dans une boîte de dimension L
• 1.3 - Interprétation des inégalités de Heisenberg
• 1.4 - Spin
• 1.5 - Liaisons chimiques dans un solide
• 1.6 - Atome d'hydrogène comme modèle des orbitales atomiques
  Figure 2 - Répartition des électrons dans les diverses orbitales Tableau 2 - Orbitales électroniques et valeur des nombres quantiques
• 1.7 - Liaisons covalentes, ioniques, électrons délocalisés

2 - MODÈLES ÉLÉMENTAIRES DE CONDUCTION ÉLECTRONIQUE

• 2.1 - Modèle classique de Drude Lorentz
  Figure 4 - Effet Hall classique Figure 5 - Principe du transport de chaleur dans le modèle de Drude Tableau 3 - Propriétés de transports électroniques de métaux usuels Tableau 4 - Valeurs expérimentales de la conductivité thermique et de la [...]
• 2.2 - Modèle quantique de Sommerfeld
  Figure 6 - Distribution de Fermi-Dirac représentée pour différentes températures en fonction de l'énergie normalisée par l'énergie de Fermi Figure 7 - Comparaison des distributions statistiques de Boltzmann et de Fermi-Dirac Figure 8 - Vecteurs d'onde autorisés pour un électron dans une boîte quantique cubique Figure 9 - Évolution de la densité d'état dans un solide tridimensionnel Figure 10 - Cellules primitives et vecteurs de la base pour un réseau de Bravais Figure 11 - Cellules primitives de Wigner-Seitz pour un réseau à deux dimensions et un réseau de type cubique centré Tableau 5 - Propriétés caractéristiques de systèmes métalliques représentatifs

3 - CONDUCTIVITÉ ÉLECTRIQUE DANS UN SOLIDE : CRISTAL PÉRIODIQUE

• 3.1 - Réseaux de Bravais et réseaux réciproques
  Figure 12 - Représentation d'un potentiel périodique dans un cristal régulièrement arrangé
• 3.2 - Onde de Bloch
  Figure 13 - Bandes type permettant de déterminer la nature du solide Figure 14 - Surfaces de Fermi du lithium, du cuivre et du platine http://www.phys.ufl.edu/fermisurface Figure 15 - Singularités de Van Hove typiques dans la densité d'état obtenues lorsque le gradient s'annule Figure 16 - Densité d'état, structure de bande et zone de Brillouin du cristal cubique à faces centrées de cuivre
• 3.3 - Bandes d'énergie
  Figure 17 - Évolution de la structure de bande aux endroits de l'espace réciproques qui satisfont l'équation (72) Figure 18 - Structure de bande obtenue dans l'approximation des électrons presque libres

4 - THÉORIE SEMI-CLASSIQUE DU TRANSPORT

• 4.1 - Vitesse d'un électron de Bloch
• 4.2 - Équations semi-classiques du mouvement
• 4.3 - Conséquences des équations semi-classiques