Contenu des enseignements du Master1


Master 1 Matériaux multifonctionnels - 1er semestre
Responsable : Christine Damas

Master 1 Matériaux multifonctionnels - 1er semestre   VOLUME HORAIRE ETUDIANT
UE Coef. ECTS CM TD TP TOTAL
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
Elaboration de Materiaux
UE 1 3 5 22 18 20 60
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
Propriétés des matériaux
UE 2 2 3 12 22 - 34
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
Méthodes de caractérisations
UE 3 3 5 12 8 30 50
Deux unités au choix parmi UE 4a, UE 4b et UE 4cDeux unités au choix parmi UE 4a, UE 4b et UE 4c UE 4 2 4 22 14 12 48
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
Découverte du monde de la recherche et de l'entreprise
UE 5 1 3 - 20 - 20
Pas encore d'informationAnglais UE 6 1 3 - 20 - 20
Pas encore d'informationProjet tutoré ou stage UE 7 1 3 - 20 - 20
Total (hors options et UEL) - 13 26 68 122 62 252

Intitulé UE CM TD TP
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.
Propriétés Physiques des Matériaux
UE 4a 22 14 12
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.
Physico-chimie des électrolytes
UE 4b 22 14 12
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.
Outils de synthèse en chimie organique
UE 4c 22 14 12



Master 1 Matériaux multifonctionnels - 2e semestre
Responsable : Christine Damas

Master 1 Matériaux multifonctionnels - 2e semestre   VOLUME HORAIRE ETUDIANT
UE Coef. ECTS CM TD TP TOTAL
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
Caractérisation de matériaux
UE 11 3 6 12 8 30 50
Unité au choix parmi UE 12a, UE 12b et UE 12cDeux unités au choix parmi UE 12a, UE 12b et UE 12c UE 12 3 7 24 11 20 55
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
Découverte du monde de la recherche et de l'entreprise
UE 13 1.5 3 - 20 - 20
CLES 2 à acquérirAnglais UE 14 1.5 3 - 20 - 20
Stage de 6 semaines minimumStage UE 15 3 4 - - - 0
Total (hors options et UEL) - 12 23 36 59 50 145

Intitulé UE CM TD TP
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.
Physique des composants à semi-concucteurs
UE 12a 24 11 20
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.
Physico-chimie appliquée aux NTE
UE 12b 24 11 20
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.
Chimie organométallique des éléments de transition – Chimie des substances naturelles
UE 12c 24 11 20



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 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 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 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.


 

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