Séance de cours

Techniques expérimentales: chaleur spécifique et ESR

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Dans cours

PHYS-491: Magnetism in materials

The lectures will provide an introduction to magnetism in materials, covering fundamentals of spin and orbital degrees of freedom, interactions between moments and some typical ordering patterns. Selected experimental techniques and their application in cu ...

Description

Cette séance de cours couvre les défis de la détermination de l'entropie d'un système en intégrant la chaleur magnétique spécifique, en se concentrant sur la soustraction des contributions des phonons. Diverses méthodes, telles que les limites de Debye et d'Einstein, les analogues non magnétiques et les approches de la théorie fonctionnelle, sont discutées. La séance de cours explore également les multiples contributions à la chaleur spécifique, y compris les phonons suivant le cube de température, les électrons de conduction et les transitions magnétiques.

Enseignant·e

Ivica Zivkovic

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Berna Esmer A co-dirigé les thèses EPFL de Virgile Favre, Bhushan Hegde, Yikai Yang Cours Magnetism in materials PHYS-491 Ce cours introduit au magnétisme dans les matériaux, couvrant les principes fondamentaux des degrés de liberté de spin et d'orbite, les interactions entre les moments et certains modèles d'ordre typiques. Des techniques expérimentales et leur application dans la recherche actuelle sont présentées.

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Concepts associés (26)

Capacité thermique massique

La capacité thermique massique (symbole usuel c), anciennement appelée chaleur massique ou chaleur spécifique, est la capacité thermique d'un matériau rapportée à sa masse. C'est une grandeur qui reflète la capacité d'un matériau à accumuler de l'énergie sous forme thermique, pour une masse donnée, quand sa température augmente. Une grande capacité thermique signifie qu'une grande quantité d'énergie peut être stockée, moyennant une augmentation relativement faible de la température.

Entropie (thermodynamique)

L'entropie est une grandeur physique qui caractérise le degré de désorganisation d'un système. Introduite en 1865 par Rudolf Clausius, elle est nommée à partir du grec , littéralement « action de se retourner » pris au sens de « action de se transformer ». En thermodynamique, l'entropie est une fonction d'état extensive (c'est-à-dire, proportionnelle à la quantité de matière dans le système considéré). Elle est généralement notée , et dans le Système international d'unités elle s'exprime en joules par kelvin ().

Valence and conduction bands

In solid-state physics, the valence band and conduction band are the bands closest to the Fermi level, and thus determine the electrical conductivity of the solid. In nonmetals, the valence band is the highest range of electron energies in which electrons are normally present at absolute zero temperature, while the conduction band is the lowest range of vacant electronic states. On a graph of the electronic band structure of a semiconducting material, the valence band is located below the Fermi level, while the conduction band is located above it.

Capacité thermique

La capacité thermique (anciennement capacité calorifique) d'un corps est une grandeur qui mesure la chaleur qu'il faut lui transférer pour augmenter sa température d'un kelvin. Inversement, elle permet de quantifier la possibilité qu'a ce corps d'absorber ou de restituer de la chaleur au cours d'une transformation pendant laquelle sa température varie. Elle s'exprime en joules par kelvin (). C'est une grandeur extensive : plus la quantité de matière est importante, plus la capacité thermique est grande.

Trou d'électron

En physique du solide, un trou d'électron (habituellement appelé tout simplement trou) est l'absence d'un électron dans la bande de valence, qui serait normalement remplie sans le trou. Une bande de valence remplie (ou presque remplie) est une caractéristique des isolants et des semi-conducteurs. Le concept de trou est essentiellement une façon simple d'analyser le mouvement d'un grand nombre d'électrons en traitant cette absence d'électron comme une quasi-particule. Les trous sont dus à l'interaction des électrons avec le réseau cristallin.

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Séances de cours associées (64)

Thermodynamique : Entropie, Spontanéité et Énergie Libre

Explore la capacité thermique, l'entropie, la spontanéité et l'énergie libre dans les réactions chimiques, en mettant l'accent sur la relation entre l'entropie et le désordre.

Limites de la phase: transitions de la phase du deuxième ordre et chaleur spécifique

Explore les transitions de phase du deuxième ordre et la chaleur spécifique près de la température critique.

Lois de gaz idéales

Explore les lois idéales du gaz, l'entropie, l'énergie interne et les capacités thermiques spécifiques, en mettant l'accent sur les relations de Mayer et les processus réversibles adiabatiques.

Relativité et thermodynamique: concepts clés expliqués

Couvre les concepts clés de la relativité et de la thermodynamique, y compris la dilatation du temps, la contraction de la longueur et les principes des moteurs thermiques.

Calorimétrie : principes et applications en thermodynamique

Discute des principes de la calorimétrie, y compris le transfert de chaleur, les coefficients calorimétriques et leurs applications en thermodynamique.

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Concepts associés (26)

Capacité thermique massique

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Capacité thermique

Trou d'électron

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