Le modèle de Drude (du nom du physicien Paul Drude), parfois appelé modèle de l'électron amorti, est une adaptation effectuée en 1900 de la théorie cinétique des gaz aux électrons des métaux (découverts 3 ans plus tôt, en 1897 par J.J. Thomson). En considérant les électrons d'un métal comme des particules classiques ponctuelles confinées à l'intérieur du volume défini par l'ensemble des atomes de l'échantillon, on obtient un gaz qui est entraîné dans un mouvement d'ensemble (lequel se superpose aux mouvements individuels des particules) par des champs électriques et magnétiques et freiné dans ce mouvement par des collisions. Les collisions envisagées par Drude sont les collisions sur les cœurs d'atomes. Bien que se basant sur des hypothèses démenties depuis (description purement classique du mouvement des électrons), il permet de rendre compte de plusieurs propriétés des métaux comme la conductivité électrique, la conductivité thermique et l'effet Hall. Supposons que la conduction électrique soit le fait uniquement d'électrons. Ce sont des porteurs de charge q = -e et de masse m : q = -e ≃ (voir Charge élémentaire) ; m ≃ . Alors, d'un point de vue dynamique, l'électron obéit à la loi suivante : où v est la vitesse de l'électron, exprimée en mètre par seconde () ; F est la force de Lorentz exprimée en newtons (N), E étant le champ électrique et B le champ magnétique ; Γ est un coefficient de frottement empirique exprimé en kilogrammes par seconde (). C'est une équation différentielle linéaire d'ordre un. Notons que ceci reste vrai pour d'autres types de porteurs de charge, comme les trous d'électrons dans un cristal ou bien les ions dans une solution saline. Supposons que l'électron ait une vitesse initiale v, et que le champ électrique soit uniforme et constant, E. Alors, la résolution de l'équation différentielle ci-dessus mène à : où est la constante de temps, caractéristique d'amortissement du système ; est la vitesse limite vers laquelle tend l'électron.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Cours associés (9)
PHYS-309: Solid state physics I
Ce cours de deux semestres donne une introduction à la Physique du solide, à la structure cristalline, aux vibrations du réseau, aux propriétés électroniques, de transport thermique et électrique ains
PHYS-433: Semiconductor physics and light-matter interaction
Lectures on the fundamental aspects of semiconductor physics and the main properties of the p-n junction that is at the heart of devices like LEDs & laser diodes. The last part deals with light-matter
Afficher plus
Séances de cours associées (37)
Modèle de recyclage et d'énergie des métaux
Explore les défis et les aspects énergétiques du recyclage des métaux, y compris la composition de la croûte terrestre, les méthodes d'extraction et les besoins énergétiques pour la production d'aluminium.
Optique avancée: Fondamentaux Plasmoniques
Plonge dans les fondamentaux de la plasmonique, couvrant le modèle Drude, diffusant par de petites particules, des métaux plasmoniques, des nanoparticules résonantes et des observations expérimentales.
Propriétés électriques: Matériaux et conductivité
Explore les propriétés électriques des matériaux, y compris la semiconductivité, les isolants et la conductivité dans les métaux.
Afficher plus
Publications associées (101)

Thermoelectric power of overdoped Tl2201 crystals: charge density waves and resistivities

Matthias Carsten Putzke

We report measurements of the in-plane thermoelectric power (TEP) for an overdoped (OD) crystal of the single layer cuprate superconductor Tl2Ba2CuO6+x (Tl2201) at several hole concentrations (p), from 300 or 400 K to below the superconducting transition t ...
Bristol2024

Correlated insulator collapse due to quantum avalanche via in-gap ladder states

Camille Didier Georges Aron, Xi Chen

The significant discrepancy observed between the predicted and experimental switching fields in correlated insulators under a DC electric field far-from-equilibrium necessitates a reevaluation of current microscopic understanding. Here we show that an elec ...
NATURE PORTFOLIO2023

Sondheimer oscillations as a probe of non-ohmic flow in WP2 crystals

Philip Johannes Walter Moll, Matthias Carsten Putzke, Yi-Chiang Sun, Chunyu Guo, Jonas De Jesus Diaz Gomez, Maarten Ruud van Delft, Jacopo Oswald

As conductors in electronic applications shrink, microscopic conduction processes lead to strong deviations from Ohm's law. Depending on the length scales of momentum conserving (l(MC)) and relaxing (l(MR)) electron scattering, and the device size (d), cur ...
NATURE PORTFOLIO2021
Afficher plus
Unités associées (1)
Concepts associés (15)
Modèle de l'électron libre
En physique du solide, le modèle de l'électron libre est un modèle qui sert à étudier le comportement des électrons de valence dans la structure cristalline d'un solide métallique. Ce modèle, principalement développé par Arnold Sommerfeld, associe le modèle de Drude aux statistiques de Fermi-Dirac (mécanique quantique). Électron Particule dans réseau à une dimension 2.4 Modèle de sommerfeld ou de l'électron libre dans un puits de potentiel, sur le site garmanage.com Catégorie:Physique du solide Catégorie:É
Théorie des bandes
redresse=1.5|vignette|Représentation schématique des bandes d'énergie d'un solide. représente le niveau de Fermi. thumb|upright=1.5|Animation sur le point de vue quantique sur les métaux et isolants liée à la théorie des bandes En physique de l'état solide, la théorie des bandes est une modélisation des valeurs d'énergie que peuvent prendre les électrons d'un solide à l'intérieur de celui-ci. De façon générale, ces électrons n'ont la possibilité de prendre que des valeurs d'énergie comprises dans certains intervalles, lesquels sont séparés par des bandes d'énergie interdites (ou bandes interdites).
Modèle de Debye
En physique statistique et en physique du solide, le modèle de Debye est une explication, développée par Peter Debye en 1912, du comportement de la capacité thermique des solides en fonction de la température. Il consiste à étudier les vibrations du réseau d'atomes formant le solide, autrement dit, les phonons. Ce modèle permet d'expliquer précisément les relevés expérimentaux, alors que le modèle d'Einstein, fondé sur la notion d'oscillateur harmonique quantique, présentait une légère différence.
Afficher plus

Graph Chatbot

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.