Guides d'ondes, plasmonique, cristaux photoniques, modélisation numérique.

Le cours aborde les grands thèmes de l'optique physique :

  • Théorie des ondes et théorie électromagnétique
  • Propagation de la lumière aux interfaces
  • Interférences : théorie et applications
  • Diffraction de Fraunhofer et de Fresnel
  • Optique de Fourier et filtrage spatial
  • Introduction à la physique des lasers
  • Cohésion cristalline
  • Phonons
  • Propriétés thermiques
  • Electrons libres
  • Métaux
  • Bandes d'énergie
  • Semiconducteurs
  • Mécanique : cinématique, lois de Newton, dynamique, travail, énergie, quantité de mouvement, centre de masse, rotation, moment de force, moment cinétique, gravitation.
  • Optique géométrique : réflexion, réfraction, miroirs, lentilles, instruments d'optique, vision.
  • Thermodynamique : température, gaz parfaits, premier principe, théorie cinétique, deuxième principe.
  • Electricité, magnétisme, ondes.

Contenu du cours :

  • Rappels de mécanique classique
  • Rayonnement du corps noir
  • Effet photoélectrique et effet Compton
  • Lumière LASER
  • Transformée de Fourier
  • Modèle atomique de Bohr
  • Comportement ondulatoire de la matière
  • Equation de Schrodinger (in)dépendante du temps
  • Puits et marches de potentiel
  • Introduction au formalisme de la mécanique quantique

Le cours est subdivisé en deux parties :

  1. L'étude des propriétés optiques des grandes classes de matériaux (matériaux diélectriques, semi-conducteurs et métaux)
  2. La description d'une méthode d'analyse des propriétés optiques par ellipsométrie spectroscopique

Source image : Li et al, Scientific Reports volume 5, Article number: 8475 (2015)

  • Rappels de physique des lasers
  • Susceptibilité non-linéaire
  • Non-linearité optique et équation d'onde
  • Indices de réfraction en optique non-linéaire
  • Diffusion de la lumière
  • Ablation laser

(Source image : Institut Optique d'Aquitaine)

  • Rappel d'ellipsométrie et de réflectivité
  • Biomolécules aux interfaces
  • Films polymères intelligents
  • Surfaces nanostructurées et hybrides organiques/inorganiques
  • Films de semiconducteurs organiques pour l'OPV et les structures OLED

(Source image : Wang, Materials Today, Vol. 7, June 2004, Pages 26-33)

Ce cours expose sous forme de séminaires les tendances récentes de la recherche en science des matériaux. Par nature, le contenu du cours est mis-à-jour chaque année et les domaines couverts sont liés aux axes de recherche de l'option "Science des Matériaux" du Département de Physique.

Structure de bandes, conduction, impuretés, diffusion, jonctions PN.

Travail de recherche experimental