Contenu des enseignements du Master 1
| Master 1 Matériaux multifonctionnels - 1er semestre |
| Responsable : Christine Damas |
| Master 1 Matériaux multifonctionnels - 2e semestre |
| Responsable : Christine Damas |
Détail des unités d'enseignements
UE 1 - Elaboration de Materiaux : Polymères, élastomères. Conducteurs ioniques liquides et solides. Synthèse par chimie douce. Synthèse par voie solide. Dépôts sol-gel. Dépôts par voie chimique et électrodéposition. Dépôts par voie physique. Compétences acquises : connaissances de base sur les méthodes de dépôts, la synthèse des matériaux et leurs applications industrielles
UE 3 - Méthodes de caractérisations : Spectrophotométrie infrarouge, application au solide. Spectrophotométrie ultraviolet-visible. Spectrométrie de résonance magnétique nucléaire (RMN). Spectrométrie de masse. Spectrométrie Raman. Compétences acquises : maîtrise des méthodes spectroscopiques usuelles
UE 4 - Deux unités au choix parmi UE 4a, UE 4b et UE 4c : Deux unités au choix parmi UE 4a, UE 4b et UE 4c
UE 5 - Découverte du monde de la recherche et de l'entreprise : Préparation à l'insertion professionnelle. Visites d'entreprises. Conférences pluridisciplinaires (liste non exhaustive). Nanotubes de carbone ; Cristallogénèse : silicium, carbure de silicium, nitrure de gallium ; Supraconducteurs ; Techniques de stockage de l'information ; Stratégies industrielles en microélectronique ; Nanomatériaux ; Fission–Fusion. Evaluation d'un rapport après tirage au sort
UE 2 - Propriétés des matériaux : Propriétés électriques, diélectriques et électroniques des matériaux (isolants, métaux, semiconducteurs) – métaux et alliages, verres et céramiques, polymères ;. Propriétés mécaniques, thermiques et thermomécaniques ;. Interactionrayonnement matière, propriétés optiques électrochromisme ;. Propriétés magnétiques ;. Propriétés électrochimiques, corrosion, vieillissement. Compétences acquises : connaissances de base en propriétés des matériaux et les applications industrielles
UE 4a - Propriétés Physiques des Matériaux : Propriétés thermodynamiques. Propriétés mécaniques et acoustiques. Propriétés électriques et thermiques. Propriétés optiques. Propriétés diélectriques et magnétiques. Compétences acquises : connaître les diverses propriétés physiques des matériaux, comprendre leur origine microscopique permettant de prédire voire d'optimiser le comportement des matériaux en relation avec leur application potentielle.
UE 4b - Physico-chimie des électrolytes : Thermodynamique des milieux électrolytiques. Electrochimie fondamentale : des phénomènes de surfaces et interfaces à la thermodynamique électrochimique. Les liquides ioniques : synthèse, propriétés physico-chimiques et électrochimiques. Chimie hétérocyclique : Hétérocycles saturés (synthèse et réactivité, règles de Baldwin), Hétérocycles insaturés : synthèse et réactivité des indoles, quinoléines et isoquinoléines, coumarines, oxazoles et imidazoles, Exemple d'utilisation des hétérocycles. Compétences acquises :. Maîtriser les propriétés physico-chimiques des électrolytes et les bases de l'électrochimie en vue des applications des nouvelles technologies de l'énergie. Comprendre la place des hétérocycles dans la chimie moderne. Les notions acquises seront ensuite développées dans le cadre du M2.
UE 11 - Caractérisation de matériaux : Spectrographie de résonance paramagnétique électronique (RPE). Méthodes électrochimiques. Microscopies en champ proche. Microscopie électronique à balayage . Diffraction de rayons X. Impédance complexe. Analyse thermique (DSC). Compétences acquises : maîtrise des méthodes usuelles de caractérisation de matériaux, des méthodes de diffraction, et des microscopies à balayage et en champ proche
UE 12 - Deux unités au choix parmi UE 12a, UE 12b et UE 12c : Unité au choix parmi UE 12a, UE 12b et UE 12c
UE 13 - Découverte du monde de la recherche et de l'entreprise : Préparation à l'insertion professionnelle. Visites d'entreprises. Conférences pluridisciplinaires (liste non exhaustive). Nanotubes de carbone ; Cristallogénèse : silicium, carbure de silicium, nitrure de gallium ; Supraconducteurs ; Techniques de stockage de l'information ; Stratégies industrielles en microélectronique ; Nanomatériaux ; Fission–Fusion. Evaluation d'un rapport après tirage au sort
UE 15 - Stage : Stage de 6 semaines minimum
UE 14 - Anglais : CLES 2 à acquérir
UE 4c - Outils de synthèse en chimie organique : Chimie radicalaire. Protection-déprotection des fonctions chimiques. Etude des réactions en chimie organique. Rétrosynthèse. Réactifs et méthodes d'oxydation : Mofatt – Swern – Dess-Martin Périodinane –oxydation avec M = Al, Ag…- Epoxydation de Sharpless – Clivage oxydant de glycols, d'oléfines, de cétones, d'aromatiques – oxydation d'hétéroatomes. Réduction par des sels métalliques. Amides de Weinreb. Hydrogénation des oléfines. Cycloadditions 1,3 dipolaires, Click Chemistry. TP : Réaction de Wittig – Synthèse d'une imine – Synthèse du 1,1'-binaphtol – Analyses des spectres par RMN 1H et 13C. Compétences acquises : L'objectif de cet enseignement sera de faire découvrir les outils en synthèse organique. Des applications en synthèse multi-étapes seront développées. Travaux expérimentaux.
UE 12a - Physique des composants à semi-concucteurs : Semi-conducteur, Porteurs libres (trous, électrons), Types de dopage. Représentation énergétique, Bandes de conduction et de valence, Niveau de Fermi, Densité d'états d'énergie, et concentration de porteurs. Dopage, Niveaux profonds et peu profonds, Equation de neutralité électrique, Calcul de la conductivité. Influence de la température, Mobilité des porteurs, Champ électrique critique. Contact ohmique, Contact redresseur. Courant de diffusion et de conduction. Désertion, faible et forte injection dans un semi-conducteur. Diode bipolaire (Jonction pn), Diode Schottky. Transistor bipolaire. Condensateur MOS et transistor MOSFET. Compétences acquises : maîtriser les propriétés électriques des semi-conducteurs et le fonctionnement des composants actifs entrant dans la conception des circuits microélectroniques.
UE 12b - Physico-chimie appliquée aux NTE : Elaboration de polymères et membranes à conduction ionique et électronique. Dispositifs de conversion de l'énergie chimique ou solaire en énergie électrique :. piles à combustibles,. batteries et piles,. supercondensateurs,. photovoltaïque organique,. transistors organiques. Compétences acquises : L'objectif de cet enseignement est de présenter les principaux constituants des nouveaux dispositifs à conversion d'énergie, et offre un préambule à la formation proposée en M2.
UE 12c - Chimie organométallique des éléments de transition – Chimie des substances naturelles : Contenu : Chimie organométallique. 1- Les récents développements en chimie de magnésium (Mg), lithium (Li), cuivre (Cu), zinc (Zn), étain (Sn) : Création de liaison C-C. 2-Chimie du palladium (Pd). 3- Chimie du Bore : Généralités : nomenclature, configuration électronique et géométrie, les grandes réactions des dérivés du bore. Voies de synthèse des boranes : monoalkylboranes et dialkylboranes. Réactions des organoboranes : oxydations, protonolyse, carbonylation, amination, réactions avec le cyanure, synthèse d'alcènes, synthèse d'alcynes. Réactivité des allylboranes. Couplage de Suzuki. 4- Chimie du Silicium : Généralités : configuration électronique, électro-négativité ; les grandes règles sur la réactivité du silicium. Voies de préparation des éthers d'énol silylés et réactivités. Arylsilanes et vinylsilanes : synthèse et réactivité. Allylsilanes : synthèse et réactivité. . TP : Organoaluminique - Synthèse d'un vinylétain – Purification.
