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physique des solides

Partie de la physique dont le but est l'étude des propriétés de l'état solide.

PHYSIQUE

Le point de départ de la physique du solide est la cristallographie, qui cherche à déterminer la structure des cristaux grâce à des sources de rayons X ou de neutrons et des microscopes électroniques à haute résolution. La simplicité géométrique des cristaux a permis d'appliquer la théorie quantique à ces systèmes composés d'un très grand nombre d'atomes. Les noyaux, liés entre eux par des liaisons chimiques, ont des mouvements collectifs de vibrations se propageant dans tout le solide et dont la quantification conduit à la notion de phonons. La structure électronique se décrit par la théorie des bandes. On étudie ensuite l'interaction des électrons avec les phonons. Cette théorie simplifiée du cristal parfait permet de décrire de manière satisfaisante les propriétés élastiques, électriques, thermiques et optiques des solides cristallins.

La physique des solides étudie aussi l'effet des perturbations introduites dans l'ordre cristallin par des défauts : « dislocations », impuretés chimiques, etc. Depuis peu est apparue une physique des milieux solides désordonnés, qui étudie les alliages, les verres, les composites, etc.