La première année du Master de Chimie a pour but de donner aux étudiants ayant une licence de chimie, de physique-chimie ou de biologie-chimie une formation solide, adaptée et actualisée en chimie. Elle propose, au premier semestre, un socle commun d’UE de chimie et d’UE de connaissances transverses. Au second semestre, le choix d’une plateforme au sein des disciplines de la chimie (chimie organique et chimie physique inorganique et du solide) permet ainsi une pré-spécialisation dont le but est de donner aux étudiants les prérequis nécessaires pour poursuivre dans les différents M2 qu’ils soient de la mention Chimie, d’autres mentions (Sciences du Médicament, Sciences de la Terre, de l’Environnement et des Planètes) ou en Écoles d’Ingénieurs.
Lieu(x) d'enseignement
ORSAY
VERSAILLES
Pré-requis, profil d’entrée permettant d'intégrer la formation
Être titulaire d’une Licence ou d’une Licence professionnelle à dominante chimie : - Licence de Chimie - Licence de Chimie et Biologie - Licence de Physique et Chimie - Licence Professionnelle de Chimie Analytique - Licence Professionnelle de Chimie Organique et Bio-organique
Compétences
Communiquer des informations et des résultats à différents publics en étant capable de décrire un protocole et d'organiser ses résultats.
Etablir et réaliser une démarche scientifique en chimie, théorique ou expérimentale, de manière autonome en organisant son temps de travail pour atteindre les objectifs fixés.
Identifier et mettre en œuvre les méthodes et techniques d'élaboration et/ou de production de molécules ou de matériaux en respectant les bonnes pratiques de laboratoire.
Choisir et mettre en œuvre les méthodes de séparation et de caractérisation de composés en connaissant les principes théoriques de la mesure et étant capable d'interpréter les résultats.
Prédire des propriétés physico-chimiques ou la réactivité des molécules et/ou des matériaux en combinant l'ensemble des savoirs disciplinaires.
Appréhender les propriétés liées à l'organisation spatiales de la matière et les aspects temporels des phénomènes chimiques.
Débouchés de la formation
Master 2 mention Chimie UPSAY, notamment :
- "chimie organique"
- "chimie pharmaceutique"
- "Chimie Inorganique - Molécules, Surfaces et Nano-objets"
- "Pollutions chimiques et gestion environnementale"
- "Ingénierie et Chimie des Biomolécules"
Autres Master 2 Recherche ou Professionnel équivalents
Écoles d'ingénieurs
Collaboration(s)
Laboratoire(s) partenaire(s) de la formation
Institut Lavoisier de Versailles
Biomolécules : Conception, Isolement, Synthèse
Département Médicaments et technologies pour la santé - DRF/JOLIOT
Institut de Chimie des Substances Naturelles
Institut de chimie moléculaire et des matériaux d'Orsay
Laboratoire de Chimie Physique
Service de Chimie Bio-organique et de Marquage - DRF/JOLIOT/DMTS
Lipides, Systèmes Analytiques et Biologiques
Institut de Biologie et de technologies de Saclay - DRF/JOLIOT
Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay.
Caractérisation structurale par RMN et diffraction X
Langues d’enseignement :
FR
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :24.5
Travaux dirigés :25.5
Modalités d'organisation et de suivi :
Coordinateur :MEDDOUR Abdelkrim
Déroulement et organisation pratique :
Enseignement de type classique avec des cours magistraux et des Travaux dirigés avec mise à disposition d'éléments pédagogiques complémentaires sur l'ENT (annales, articles...). 2 groupes de TD sont prévus.
Répartition horaire :
RMN : Cours : 15,5h ; TD 18h
RX : Cours 9h ; TD : 7,5h.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
RMN : Postulats et principes : moments cinétique et magnétique. Énergies mises en jeu. Mouvement d'un moment dans un champ, fréquence de Larmor. Aspect macroscopique. Equations de Bloch. Excitation impulsionnelle. Signal RMN brut. Instrumentation. Transformée de Fourier, apodisation. Hamiltoniens d’interaction en RMN : Ecran électronique. Ordre de grandeur Unité de mesure. Le ppm. Tables de déplacement chimique. Couplages dipolaire, scalaire et quadripolaire. Effets des couplages au premier et au second ordre.
RMN 1H. Couplage et stéréochimie. Noyaux échangeables. Effet des équilibres chimiques sur les spectres. Le découplage. Analyse de spectres et détermination de structures par RMN 1H du premier et second ordre et C13. Effet Overhauser nucléaire.
RMN 13C. Découplage large bande, découplage hors-résonance.
RMN 2D. Séquences d’impulsions. Méthodes J-Mod, INEPT, DEPT, COSY, NOESY, XHCorr, HMQC, HSQC, HMBC, INADEQUATE
RMN du solide : Principes et applications
RX : Sources et propriétés des rayons X. Interaction rayon X et matière. Détermination des directions et intensités des rayons diffractés. Orientation des monocristaux, méthode de Laue. Techniques expérimentales et applications.
Prérequis :
Notions de cristallographie géométrique. Notions de déplacements chimique et de couplages scalaires. Connaissances de base de chimie générale, de chimie organique et de chimie analytique de niveau L3.
Bibliographie :
RX : "Introduction à la cristallographie et à la chimie structurale", Maurice van Meerssche, Janine Feneau-Dupont, Oyez, 1976.
RMN : "Concepts, méthodes et applications", D. Canet, J.-C. Boubel, E. Canet Soulas, Dunod, 2002.
“Modern NMR Techniques for Chemistry Research”, A.E.Derome, Pergamon, 1987.
“High-Resolution NMR Techniques in Organic Chemistry”, T.D.W.Claridge, Elsevier Science, 2016.
"Nuclear Magnetic Resonance" P. J. Hore, Oxford Chemistry Primers, 2015.
"La spectroscopie de RMN. Principes de base, concepts et applications de la spectroscopie de RMN du proton et du C-13." H. Gunther
- Enregistrement et Exploitation de spectres UV-Vis de complexes du vanadium à différents degré d'oxydation.
- Séparation et dosages HPLC et CG-MS.
- Détermination d’une constante cinétique de transfert et de diffusion en convection naturelle et forcée.
-.
Prérequis :
Notions de chimie analytique, inorganique, physique ou organique de niveau L3.
Enseignement de type classique avec des cours magistraux et des travaux dirigés (1 groupe de TD).
Répartition horaire : 27,5h de cours et 22,5h de TD
Chromatographies et méthodes séparatives : 10,5h (Cours) et 5h (TD)
Spectrométrie de masse : 8h (Cours) et 8,5h (TD)
Spectroscopie UV-vis : 9h (Cours) et 9h (TD).
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Chromatographies et méthodes séparatives :
- Principes fondamentaux communs à la chromatographie liquide, la chromatographie gazeuse et à la chromatographie en phase supercritique. Domaines d’applications.
- Chromatographie liquide hautes performances : différents modes (séparation-adsorption, partage, échange d’ions, appariement d’ions, exclusion stérique), optimisation de la phase mobile, force éluante, sélectivité.
Spectrométrie de masse :
Principe de la spectrométrie de masse, différents types d’analyseurs de masse (résolution et gamme de mesure), techniques d’ionisation (Impact électronique, Ionisation chimique, Désorption notamment MALDI et électronébulisation Electrospray). Domaines d’applications, choix des méthodes. Couplage chromatographies-Spectrométrie de masse. Spectrométrie de masse tandem.
Exemples d’application à la détermination structurale (identification) de composés organiques, bio-organiques, inorganiques, hybrides de petites et hautes masses molaires. Applications à l’analyse de mélanges, à la spéciation.
Spectroscopie UV-vis :
Principe et utilisation de cette méthode pour la caractérisation des complexes. Transferts d-d, Transferts de charge. Exploitation des spectres. Application de la théorie des groupes. Méthode de Tanabé et Sugano.
Prérequis :
Chimie analytique niveau Licence 3.
Bibliographie :
Chromatographies en phases liquide et supercritique, R. Rosset, M. Caude A. Jardy. Ed. Masson, Paris, 1991.
Techniques instrumentales d'analyse chimique, F. Rouessac, A. Rouessac. Ed. Dunod, 2011.
Chromatographie en phase liquide, M. Caude A. Jardy. Ed. Techniques de l’Ingénieur, 2010.
Chromatographie en phase gazeuse, J. Tranchant. Ed. Techniques de l’Ingénieur, 1997.
Spectrométrie de masse, E. De Hoffmann, J. Charrette, V. Stroobant. Ed. Masson,Paris 1994.
Spectrométrie de masse, 3e édition, Cours et exercices corrigés, E. de Hoffmann, V. Stroobant. Ed. Dunod, 2005.
Structure électronique
Connaissances transverses pour l'insertion professionnelle
Langues d’enseignement :
FR
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :18
Travaux dirigés :6
Cours à distance :4
Modalités d'organisation et de suivi :
Coordinateur :ERARD Marie
Déroulement et organisation pratique :
Ce module comporte des séminaires/ateliers à choix pour aider à l’insertion professionnelle, de l'auto-formation sous forme de MOOC, de vidéos et des exposés.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Ce module a pour objectif de faire acquérir aux étudiants des connaissances transverses pour les stages et l’insertion professionnelle. Il traite :
- des différents métiers possibles après un master de chimie.
- des problématiques organisationnelles, économiques et scientifiques des entreprises afin de les aider dans leur recherche de stage et pour leur future insertion professionnelle.
- de la gestion de projets par autoformation à l'aide d'un MOOC /Vidéo.
- l'hygiène et la sécurité en entreprise.
Ce module comporte également des séminaires/ateliers à choix pour aider à l’insertion professionnelle qui portent sur:
- la rédaction de CV et lettre de motivation et de pitch/entretien
- l'éthique et l'intégrité scientifique
- les métiers de la recherche
- l'entreprenariat.
L'enseignement d'anglais se fait par groupes de niveau dans les salles de classe dédiées spécifiquement aux langues, avec un équipement vidéo et audio. Six groupes au maximum groupes sont prévus.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Pratique de l’anglais général et scientifique par thèmes dans les 4 compétences principales (compréhension de l’écrit et de l’oral, expression écrite et orale) selon une approche actionnelle inspirée du CLES.
Pratique de la prise de parole en public (exposé oral).
Méthodologie de la recherche de stage/d’emploi en anglais.
Reprise des fondamentaux en syntaxe et prononciation.
Période(s) et lieu(x) d’enseignement :
Période(s) :
Septembre - Octobre - Novembre - Décembre - Janvier.
Sol-gel, surfaces et fonctionnalisations organiques
Langues d’enseignement :
FR
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :25
Travaux dirigés :25
Modalités d'organisation et de suivi :
Coordinateur :ALIX Aurélien
Déroulement et organisation pratique :
Enseignement de type classique avec des cours magistraux et des Travaux dirigés avec mise à disposition d'éléments pédagogiques complémentaires sur l'ENT (annales, articles...). 3 groupes de TD sont prévus.
Répartition horaire :
Sol-gel : Cours : 12h ; TD 12h
Chimie organique de conjugaison : Cours 8h ; TD : 8h
Fonctionnalisations de surfaces : Cours : 5h ; TD 5h.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Une première partie de cet enseignement est dédiée à la chimie des cations inorganiques en solution aqueuse et à la polycondensation inorganique via le procédé sol-gel. Ce procédé permet de synthétiser, fonctionnaliser et mettre en forme des matériaux à base d’oxydes dans des conditions douces.
Une seconde partie est dédiée aux réactions organiques hautement performantes pour le greffage de molécules et biomolécules sur des surfaces, matériaux, biomolécules voire des cellules vivantes. Une large gamme de réactions organiques anciennes ou récentes seront donc revues, approfondies et découvertes via le concept de « Chimie Click » (cycloaddition, additions conjugués, formation d'amides, ouverture d'époxydes).
Enfin, une dernière partie sera consacrée à la fonctionnalisation spécifique de certains supports (polystyrène, nanoparticules d’or, verres,…) et aux techniques associées. Une attention particulière sera portée au greffage organique initiée par irradiation par des faisceaux d’ions, d’électrons et de photons, aux contraintes associées en termes de sélectivité chimique des fonctionnalisations induites sous rayonnement et aux échelles de structuration spatiale souhaitées.
Prérequis :
Notions de chimie organique, de chimie inorganique et de chimie physique de niveau L3.
Bibliographie :
"De la solution à l'oxyde : condensation des cations en solution aqueuse, chimie de surface des oxydes", Jean-Pierre Jolivet, Interéditions/CNRS éditions, 1994.
Ph. Allongue & J. Pinson, L’actualité chimique 327-328 (2009) 98
J.C. Love et al., Chem. Rev. 105 (2005) 1103
I. Utke, P. Hoffmann, J. Melngailis, J. Vac. Sci. Technol., B 26 (2008) 1197
A. Ulman, Chem. Rev. 96 (1996) 1533
W.F. Van Dorp, C.W. Hagen, J. Appl. Phys. 104 (2008) 081301.
Enseignement de type classique avec des cours magistraux et des travaux dirigés (1 groupe).
Répartition horaire : 25h de cours et 25h de TD
Cristallochimie : 3h (Cours) et 3h (TD)
Électrochimie : 4h (Cours) et 4h (TD)
Chimie de Coordination et Terres Rares : 5h (Cours) et 5h (TD)
Réactivité en chimie organique : 13h (Cours) et 13h (TD).
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Bases de la cristallographie géométrique
1- Rappels de cristallochimie
2- Principes de base de la cristallographie géométrique, description de l’état cristallin
3- Propriétés de symétrie d’une figure finie (classes cristallines),
4- Propriétés de symétrie d’une figure périodique (groupes d’espace de symétrie).
Électrochimie
1- Enjeux de l’électrochimie,
2- Principe des courbes intensité-potentiel et détermination de la limitation du courant
3- Voltampérométrie stationnaire
4- Équation générale de polarisation d’une électrode (détermination de la constante cinétique de transfert de charge et de diffusion)
Chimie de Coordination et Terres Rares :
Initiation à la Résonance Paramagnétique Électronique (RPE) et aux mesures magnétiques des éléments paramagnétiques du bloc d et du bloc f, dont les principales propriétés seront décrites.
Réactivité en chimie organique :
1- Études cinétiques (effets isotopiques et corrélations de Hammett) pour décrire des mécanismes réactionnels (SEAr et SNAr).
2- Principe de la prédiction du déroulement de réactions en chimie organique par analyse des interactions entre orbitales frontières (Théorie des perturbations).
Prérequis :
Chimie organique, inorganique, cinétique chimique et électrochimie niveau Licence 3.
Bibliographie :
L’Électrochimie – Fondamentaux avec exercices corrigés, C. Lefrou, P. Fabry, J.-C. Poignet. Ed. EDP Sciences, 2013.
Électrochimie : Des concepts aux applications - Cours et exercices corrigés, F. Miomandre, S. Sadk, P. Audebert, R. Méallet-Renault. Ed. DUNOD, 2019
Électrochimie : Principes, Méthodes, Application, A. J. Bard, L. R. Raulkner. Ed. : Masson, 1983.
Symmetry in bonding and spectra : An introduction, B. E. Douglas, C.A Hollingsworth. Ed. Academic Press INC.
Chimie Inorganique, W. Atkins et D. F. Shriver. Ed. De Boeck, 2001.
Electron Paramagnetic Resonance of Transition Ions , A
Enseignement de type classique avec des cours magistraux et des travaux dirigés (1 groupe de TD).
Répartition horaire : 25h de cours et 25h de TD
Hétérocycles : 17h (Cours) et 17h (TD)
Chimie des composés odorants : 4h (Cours) et 4h (TD)
Chimie du végétal : 4h (Cours) et 4h (TD).
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Hétérocycles :
Synthèse et Réactivité des principaux hétérocycles : hétérocycles possédant 1 ou plusieurs hétéroatomes, hétérocycles saturés (N et O) et principaux macrocycles hétérocycliques (porphyrines, phtalocyanines).
Hétérocycles et chimie du vivant : principes actifs de médicaments, sondes fluorescentes, détection, imagerie.
Hétérocycles et énergie solaire : photovoltaïque et photosynthèse artificielle
Chimie des composés odorants :
Étude de synthèses de composés odorants et aromatiques, illustrations des synthèses classiques de la chimie hétérocyclique avec des préparations transposables à l’échelle industrielle. Seront également abordées des biosynthèses de composés polycycliques. Le cours montera les contraintes industrielles spécifiques aux produits odorants, ainsi que l’application des notions de chimie verte, d’économie d’atomes, de chimie biosourcée.
Chimie du végétal :
Les différentes fonctions qui composent la lignine et les réactions chimiques permettant sa fragmentation pour une valorisation de cette bio ressource seront abordés. D’autres substances naturelles issues du végétal seront étudiées aussi bien au niveau de leur (bio)synthèse que de leur valorisation.
Prérequis :
Chimie organique niveau L3.
Bibliographie :
Chimie organique hétérocyclique, R. Milcent, F. Chau. Ed. EDP Sciences, 2003.
Heterocyclic chemistry, J. A. Joule, K. Mills. Ed. Wiley, 2010.
Enseignement de type classique avec des cours magistraux, des travaux dirigés et des travaux pratiques (1 groupe de TD, 2 groupes de TP).
Répartition horaire : 25h de cours, 17h de TD et 8h de TP
chimie organométallique : 16h (Cours), 8h (TD) et 8h (TP)
chimie anionique : 9h (Cours) et 9h (TD).
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Bases de la chimie Organométallique : Description des complexes, nature et rôle des ligands. Processus élémentaires : réactions sur le métal et réactions sur le ligand.
Utilisation stœchiométrique de complexes de métaux de transition.
Exemples de l’utilisation stœchiométrique (organolithiens, magnésiens, cuivreux et organocuprates, organozinciques et zincates) et catalytiques de complexes de métaux de transition.
Applications de la chimie organométallique en synthèse, approche des grandes classes de transformations chimiques métallo-assistées.
Prérequis :
Chimie organique niveau L3.
Bibliographie :
Chimie organométallique et catalyse, D. Astruc. Ed. EDP Sciences, 2013
Organometallics in Synthesis: A Manual, 2nd Edition. Louis S. Hegedus. Ed. Wiley, 2013.
Enseignement de type classique avec des cours magistraux et des travaux dirigés (1 groupe).
Répartition horaire : 25h de cours et 25h de TD
Hétéroéléments : 17,5h (cours) et 17,5h (TD)
Fluor : 7,5h (cours) et 7,5h (TD).
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Hétéroéléments :
Connaissance de la réactivité particulière des éléments du bloc p en synthèse organique Chimie du soufre et du sélénium, chimie du bore, du phosphore et du silicium. Applications en synthèse.
Chimie du fluor :
L’atome de fluor en chimie, Fluoration et fluoroalkylation aromatique et aliphatique, Chimie analytique du fluor, Phases fluorées (applications en synthèse, catalyse et séparation).
Prérequis :
Chimie organique niveau Licence 3.
Bibliographie :
Hétéroéléments, stratégie de synthèse et chimie organométallique, N. Rabasso, Ed. De Boeck.
Modern Fluoroorganic Chemistry: Synthesis, Reactivity, Applications, P. Kirsch. Ed. Wiley, 2013.
Enseignement de type classique avec des cours magistraux et des travaux dirigés (1 groupe de TD).
Répartition horaire : 25h de cours et 25h de TD
Synthèse asymétrique : 13h (Cours) et 13h (TD)
Synthèse peptidique : 9h (Cours) et 9h (TD)
Organocatalyse : 3h (Cours) et 3h (TD).
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Connaissance les méthodes classiques de la synthèse de molécules énantio-enrichies, des modèles expliquant les stéréosélectivités. Techniques d'obtention de composes chiraux (séparation, dédoublement, synthèse asymétrique). Aspects stéréochimiques et modèles réactionnels : réactions d'addition sur carbonyles, aldolisations, alkylations d'énolates.
Description des méthodes employées en synthèse peptidique. Introduction à la stratégie de synthèse peptidique en solution. Synthèses d'acides aminés chiraux.
Principes de base de l'organocatalyse et utilisation de l’aminocatalyse en synthèse.
Prérequis :
Chimie organique niveau Licence 3.
Bibliographie :
Stéréochimie des composés organiques, E.L. Eliel, S.H. Wilen. Ed. Tec & Doc, Paris.
Chimie organique, méthodes et modèles, P. Vogel, Ed. De Boeck.
Principles of Peptide Synthesis, M. Bodansky. Ed. Wuts.
Protective Groups in Organic Synthesis, P. G. M. Wuts, T. W. Greene. Ed Wiley, New York.
Asymmetric organocatalysis, B. List. Ed. Springer-Verlag, Berlin.
Nano-objets fonctionnels : de la synthèse à l'application
Langues d’enseignement :
FR
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :26
Travaux dirigés :14
Travaux pratiques :10
Modalités d'organisation et de suivi :
Coordinateur :CATALA Laure
Déroulement et organisation pratique :
Enseignement avec cours magistraux, travaux dirigés et travaux pratiques avec mise à disposition d'éléments pédagogiques complémentaires sur l'ENT (annales, articles...).1 groupe de TD est prévu et 2 groupes de TP. TP sur Contrôle chimique des plasmons de surface de nanoparticules métalliques et Synthèse nanoparticules d’or, ferrofluides aqueux, polymères de coordination. TP/TD sur imagerie de fluorescence.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Les objectifs seront de comprendre les effets de réduction de taille sur les propriétés optiques et magnétiques de quelques matériaux, ainsi que l’utilité de la fonctionnalisation dans les applications; de connaître quelques domaines d’applications tels que l’imagerie du vivant (fluorescence ou IRM), la thérapie du cancer (théranostic, ciblage tumoral, radio/hadron-thérapies) et la détection d’analytes ou polluants…
Programme: Introduction à la synthèse et caractérisation des nanomatériaux, nucléation croissance et modélisation associée. Synthèse, propriétés et exemples d'applications des nanoparticules inorganiques (métalliques, oxydes,QDs ...) : Fonctionnalisation et post-fonctionnalisation de nano-objets, échange de ligands. Nanoparticules de QDs et autres nano-objets pour l’imagerie du vivant. Nanoparticules pour le domaine biomédical. Capteurs.
Enseignement de type classique avec des cours Magistraux et des travaux dirigés. 1 groupe. Deux parties. Parie A: Du cristal parfait au cristal réel. Partie B: • Statistique des défauts et défauts étendus. Projet bibliographique: les étudiants travailleront sur des applications quotidiennes ou futures, mettant en jeu des matériaux utilisés pour leur propriété bulk (cristal ‘parfait’) et défauts maitrisés. Le lien structure-synthèse-propriété sera ainsi traité.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
L'objectif est de rappeler et compléter les notions de base permettant de décrire les solides ioniques et les solides imparfaits et leurs propriétés. Partie A. Cristal parfait. Notion d’ordre à courte et longue portée. Modèle ionique: aspects géométriques et énergétiques. Cristal réel. Physicochimie des solides imparfaits. Défauts ponctuels, écart à la stœchiométrie, sol. Synthèse et élaboration des matériaux. Maitrise des défauts, dopage, utilisation des diagrammes de phases. Partie B. Statistique des défauts et défauts étendus. Dénombrement des défauts par la thermodynamique statistique. Notion d’entropie de configuration, taux de défauts de Schottky et de Frenkel dans les composés unaires et binaires. Défauts et applications. Recherches bibliographiques, sur la partie défauts et applications, présentées en exposé en TD, les étudiants travailleront sur des applications quotidiennes ou futures, mettant en jeu des matériaux utilisés pour leur propriété bulk et défauts maitrisés. Le lien structure-synthèse-propriété sera ainsi traité. Défauts étendus à une, deux ou à trois dimensions, à deux dimensions .Illustrations de la notion de propriétés extrinsèques et intrinsèques.
Prérequis :
Notions de base de cristallochimie et de thermodynamique.
Classical teaching with lectures and tutorials with additional pedagogical elements on ENT (former exams, articles...). Lab training on IR spectroscopy. Soleil and XPS visits. Articles analyse as project (2 lectures for the oral presentation of the project).
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Synchrotron light source. Visit of the SOLEIL machine.
Composition analysis of surfaces and interfaces: Basics of ESCA-XPS spectroscopy. Basics of AES spectroscopy. Bibliography project.
Vibrational analysis of surfaces: IR spectroscopy overview, Basics of Raman and Coherent Antistokes Raman Scattering (CARS) spectroscopies. Lab training « vibrational analysis of interfaces ». Bibliography project.
Interfacial electrochemistry / XPS analysis coupling applied to semi-conductors (SC): Basics of electrochemistry on semi-conductors, characterisation SC surfaces electrochemically modified. Synchrotron machine as light sources for spectroscopy.
Comprehend the complementarity of standard techniques for surface and thin film characterization: XPS and AES spectroscopies, Raman et CARS spectroscopies.
Comprehend the complementarity of interfacial electrochemistry and XPS analysis for the analysis and the characterization of SC surfaces.
Prérequis :
Electrochemical Thermodynamic; Electrochemical Kinetic of metals. Cyclic Voltammetry.
Structure électronique et magnétisme : de la molécule au solide
Langues d’enseignement :
FR
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :22.5
Travaux dirigés :21.5
Travaux pratiques :6
Modalités d'organisation et de suivi :
Coordinateur :MALLAH Talal
Déroulement et organisation pratique :
Enseignement de type classique avec des cours magistraux et des travaux dirigés et travaux pratiques (annales, articles...). 1 groupe. L'encadrement en TP est assuré par deux enseignants.
Deux parties: Structure électronique des solides et Magnétisme Moléculaire.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
L’objectif est de définir et interpréter les propriétés électroniques et magnétiques de systèmes discrets et étendus.
Etablir des relations entre structure électronique, propriétés et applications (stockage de l’information).
Contenu
Structure électronique des solides.
Le modèle de Sommerfeld : théorie des électrons libres, statistique de Fermi – Dirac, quelques propriétés du gaz d'électrons libres.
Électrons dans un potentiel périodique vers les bandes d'énergie : théorème de Bloch, zones de Brillouin, électrons presque libres, métal - semi-conducteur – isolant.
Introduction aux propriétés des solides : électroniques, de transport et propriétés magnétiques.
Magnétisme moléculaire : Paramagnétisme moléculaire, loi de Curie.
Interaction d’échange au sein de complexes binucléaires, mécanisme.
Propriétés magnétiques de complexes à spin élevé.
Comportement de nanoparticules magnétiques, notion d’anisotropie.
Prérequis :
Modèle du champ cristallin. Théorie des orbitales moléculaires. Connaissances de base de chimie quantique. Connaissances de base de la réactivité des complexes. Connaissances de base de cristallographie et de symétrie cristalline.
Bibliographie :
Molecular Magnetism, Olivier Kahn, VCH Publishers, 1993.
Solid State Physics, N. W. Ashcroft, N. D. Mermin, Saunders College, 1976.
Principles of the Theory of Solids, J. M. Ziman, Cambridge University Press, 1972.
Document justificatif des candidats exilés ayant un statut de réfugié, protection subsidiaire ou protection temporaire en France ou à l’étranger (facultatif mais recommandé, un seul document à fournir) :
- Carte de séjour mention réfugié du pays du premier asile
- OU récépissé mention réfugié du pays du premier asile
- OU document du Haut Commissariat des Nations unies pour les réfugiés reconnaissant le statut de réfugié
- OU récépissé mention réfugié délivré en France
- OU carte de séjour avec mention réfugié délivré en France
- OU document faisant état du statut de bénéficiaire de la protection subsidiaire en France ou à l’étranger.
