Conduction électrique dans les solides - Transport et propriétés physiques des électrons de conduction

1 - Transport électrique dans les solides

• 1.1 - Approche statistique
  Figure 1 - Trajectoire en ligne brisée d'un électron dans un solide réel
• 1.2 - Résistance et dissipation
  Figure 2 - Illustration de deux types d'interaction électronique Figure 3 - Mesure de la tension et du courant de bruit Figure 4 - Principe de la mesure quatre pointes Figure 5 - Structure de bande des métaux
• 1.3 - Conduction dans les métaux
  Figure 6 - Variation en fonction de la température d'une résistance de platine de 100 ... Figure 7 - Structure de bande des semi-conducteurs intrinsèques
• 1.4 - Conduction dans les semi-conducteurs
  Figure 8 - Fonction de distribution de Fermi-Dirac à l'échelle en fonction de la largeur de la bande interdite Figure 9 - Variation du logarithme népérien de la résistance d'un semi-conducteur intrinsèque en fonction de l'inverse de la température Figure 10 - Schéma des bandes d'un semi-conducteur possédant des densités d'états de donneur et d'accepteur aux énergies ... Figure 11 - Schéma d'un semi-métal avec le faible recouvrement de la bande de conduction et de la bande de valence
• 1.5 - Conduction dans les solides amorphes : transition métal-isolant
  Figure 12 - Solide amorphe modélisé par une succession de puits de potentiel avec des énergies aléatoires à des distances aléatoires
• 1.6 - Limite haute température : diffusion ionique dans un solide
• 1.7 - Cas particulier des supraconducteurs
  Figure 13 - Variation de la résistance d'un supraconducteur en température proche de la transition de phase et de la capacité thermique du même solide

2 - Propriétés physiques des électrons de conduction

• 2.1 - Conduction sous champ magnétique
  Figure 14 - Champ électrique de Hall dans un conducteur plan (vues de dessus) Figure 15 - Formation des niveaux de Landau dans une boîte de petite taille Figure 16 - Diamagnétisme orbital nul dans un gaz d'électron libre classique
• 2.2 - Magnétisme de spin des électrons de conduction
  Figure 17 - Densité d'état pour les deux populations de spins sous champ magnétique Figure 18 - Densité d'état pour deux types d'orbitale (3d et 4s) dans le cas du cuivre (aimantation nulle) et dans le cas du nickel (aimantation spontanée)
• 2.3 - Effets thermoélectriques
  Figure 19 - Effet Seebeck et effet Peltier Figure 20 - Chaleur Thomson Figure 21 - Effet Nernst

3 - Transport électronique en conditions extrêmes

• 3.1 - Transport électrique quantique dans les nanostructures
  Figure 22 - Transport électrique dans un nanofil reliant deux réservoirs macroscopiques R1 et R2 Figure 23 - Transport électrique dans un nanofil reliant deux réservoirs macroscopiques R1 et R2 Figure 24 - Quantification de la conductance électrique d'un fil conducteur de dimension nanométrique en fonction d'une tension de grille
• 3.2 - Exemples de conduction des électrons à basses dimensions