PHYS-636: General aspects of the electronic structure of crystals

Résumé

The course is aimed at giving a general understanding and building a feeling of what electronic states inside a crystal are.

Source officielle

https://edu.epfl.ch/coursebook/fr/general-aspects-of-the-electronic-structure-of-crystals-PHYS-636

Page Moodle

http://go.epfl.ch/PHYS-636

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Brisure de symétrie

Une symétrie est brisée quand un système ou les lois qui régissent son comportement ne cessent d'être invariants sous la transformation associée à cette symétrie. On observe des brisures de symétrie en physique (de l'échelle microscopique jusqu'à celle de l'Univers), en chimie (dont de nombreuses transitions de phase) et en biologie (par exemple l'asymétrie gauche-droite chez les Bilatériens). Une symétrie est explicitement brisée lorsque la loi qui régit son comportement est modifiée et n'est plus invariante dû à une cause externe.

Opérateur hamiltonien

L’opérateur de Hamilton, opérateur hamiltonien ou tout simplement hamiltonien est un opérateur mathématique possédant de nombreuses applications dans divers domaines de la physique. D'après Jérôme Pérez, l'opérateur hamiltonien a été développé en 1811 par Joseph-Louis Lagrange alors qu'Hamilton n'avait que 6 ans. Lagrange a explicitement écrit : formule dans laquelle faisait référence à Christiaan Huygens et qu'il aurait appelé Huygensien.

Self énergie

L'auto-énergie ou self-énergie (en anglais) d'une particule élémentaire représente la contribution à son énergie, ou sa masse effective, due aux interactions entre la particule et le système dont elle fait partie. Par exemple, en électrostatique, la self énergie d'une distribution de charge donnée est l'énergie requise pour construire la distribution à partir des charges qui la constitue placé à l'infini, où la force électrique est nulle.

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.

Spectre d'une matrice

En mathématiques, le spectre d'une matrice est l'ensemble de ses valeurs propres. En général, si est un opérateur linéaire sur n'importe quel espace vectoriel, alors son spectre est l'ensemble des scalaires tels que n'est pas inversible. Le déterminant d'une matrice est égal au produit de ses valeurs propres. De la même façon, la trace d'une matrice est égale à la somme de ses valeurs propres. On peut, donc, définir un pseudo-déterminant d'une matrice unitaire comme étant le produit de ses valeurs propres non nulles.