Introduction
Avant-propos Ce cours qui fait partie pour vous d’une UE dite de « culture générale » a pour objectif de vous apporter des éléments de compréhension sur la matière solide (condensée de façon plus générale). En particulier, on tentera de vous apporter des éléments de réponse aux questions suivantes : De quoi est-elle constituée ? (les atomes et leurs propriétés propres) Comment assure-t-elle sa cohésion ? (la liaison chimique, physique) de quelle manière se structure-t-elle ? (états cristallins, amorphes) Quelle différence entre la représentation parfaite et ce que nous « dit » la mesure des propriétés ? (les différents types de défauts) Comment évolue la matière solide avec les variations de température, de pression par exemple ? (thermodynamique des transitions de phase) Comment « communique »1-t-elle avec son environnement ? (la surface, les interfaces) Le solide : une matière figée ? (diffusion de matière) Comment transporte-t-elle la chaleur et les électrons ? (propriétés thermique et électrique) Vous pourriez comprendre à la lecture de ce plan que nous n’évoquerons pas les aspects mécaniques qui vous sont chers ! Cela n’est pas vrai car notre but est bien de vous éclairer sur tous ces points en insistant sur les liens qui existent entre tous ces niveaux de description, toutes ces propriétés et les propriétés mécaniques. En effet, il convient pour un mécanicien dont l’objet quotidien d’étude est « le Matériau » de connaitre quelques uns de ses aspects primordiaux qu’ils soient d’ordres microscopique (représentation à l’échelle de l’atome, de la molécule ou d’un groupe restreint) ou phénoménologique : pourquoi ce solide est-il plus dur que celui-ci ? Pourquoi a-t-il durcit en vieillissant ? Peut-on relié son coefficient de compressibilité à sa structure intime –atomique-? Y-a-t-il une autre relation avec ses propriétés de transport de chaleur et de conductibilité? Ce cours sera tourné vers la représentation microscopique des propriétés