Nanotechnologies

Introduction aux Nanotechnologies

Description : Les propriétés d’un matériau à l’échelle macroscopique sont généralement déterminées par sa composition chimique et sa structure atomique. Toutefois, cette règle ne s’applique plus aux objets de taille nanométrique, dont les propriétés physiques, chimiques et fonctionnelles dépendent également de leur taille, de leur forme et de leur environnement. Cette spécificité ouvre la voie à de nombreuses applications innovantes. L’objectif de ce cours est d’introduire les étudiants aux fondements des nanosciences et des nanotechnologies, en mettant en évidence les concepts clés qui distinguent les systèmes nanométriques des matériaux et dispositifs conventionnels.

Le cours couvre à la fois les nanomatériaux et les nanotechnologies associées, en abordant les propriétés de surface, les méthodes de nano-structuration, ainsi que les principes de conception et de fabrication de dispositifs à l’échelle nanométrique. Il traite également des questions fondamentales liées à l’existence et au comportement des nano-objets, telles que leur structure, leur morphologie et leur stabilité. À travers des exemples sélectionnés, différentes propriétés des systèmes nanométriques sont étudiées, incluant les aspects optiques, électroniques, de transport, magnétiques, chimiques, thermodynamiques, mécaniques et biologiques. L’ensemble permet aux étudiants d’acquérir une vision globale des nanotechnologies et de leurs applications potentielles dans de nombreux domaines scientifiques et industriels.

Bibliographie :

  • Ref. [1] : S.M. Linsay, Introduction to Nanosciences, Oxford University Press (2008)
  • Ref. [2] : C. Binns, Introduction to Nanoscience and Nanotechnology, Wiley-VCH, 2nd Ed. (2021)

Acquis d’apprentissage : AA1: Expliquer les concepts de base des nanotechnologies, y compris les échelles nanométriques, la taille quantique et les propriétés uniques des nanomatériaux – AA2: Comprendre des composants et des dispositifs à l’échelle nanométrique, ainsi que leur fonctionnement optique, mécanique, électronique – AA3: Identifier les différentes techniques de croissance et de nanostructuration – AA4: Appliquer les connaissances acquises pour analyser et résoudre des problèmes complexes liés aux nanotechnologies

Modalités d’évaluation : Examen écrit, 1h30

Compétences évaluées :

  • Conception Génie Physique
  • Modélisation Physique
  • Analyse Systèmes

Responsable de cours : Jean-Paul Salvestrini

Identifiant Geode : SPM-PHY-018

CM :

  1. Surfaces et nanostructuration (7.5 h)
  2. Nano-Objets (7.5 h)
  3. Propriétés des nano-objets (10.5 h)

TD :

  1. Surfaces et nanostructuration1/2 (1.5 h)
  2. Surfaces et nanostructuration2/2 (1.5 h)
  3. Nano-Objets1/2 (1.5 h)
  4. Nano-Objets2/2 (1.5 h)
  5. Propriétés des nano-objets1/2 (1.5 h)
  6. Séminaire Industriel (1.5 h)