Structures et propriétés

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1 Structures et propriétés
a-Conducteurs, supraconducteurs, cristaux liquides

2 Conducteurs Matériau dans lequel des porteurs de charge électrique peuvent circuler ex: électrons dans un métal, ions dans un électrolyte

3 Loi d’Ohm: UAB=VA-VB=R.I ↔ conducteur ohmique
R =résistance du milieu à la circulation des porteurs de charge, en général, augmente avec t. G=1/R= conductance I=G.UAB (G en Siemens) U (V) I (A) t1 t2> t1 R (Ω) A B I UAB=VA-VB

4 Vision microscopique mécaniste:
Les « chocs des électrons » avec les atomes sont à l’origine de la résistance et de l’échauffement par effet Joule.

5 Supraconductivité 1911, H. Kamerlingh Onnes du mercure à 1,5K=-217,6°C
dite température critique. Les électrons changent de nature quantique. Aujourd’hui, il existe des supraconducteurs pour Tc > 77K, température d’ébullition de l’azote liquide

6 Applications: Lévitation magnétique (trains à grande vitesse chinois ou japonais Maglev) Electroaimants (imagerie médicale, accélérateurs de particules, confinement magnétique pour la fusion thermonucléaire) Transport et stockage d’énergie

7 Etats intermédiaires entre liquide et solide: ordre partiel
Cristaux liquides Etats intermédiaires entre liquide et solide: ordre partiel -état smectique: molécules dans une direction commune -état nématique: direction commune + couches -état choléstérique: couches+ directions différentes

8 Ecrans LCD Utilisent la propriété des cristaux nématiques de devenir polarisants lorsqu’ils sont soumis à une tension électrique (voir l’observation l’utilisation de lumière polarisée pour l’observation de roches au microscope)

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