Cet enseignement de physique est parallèle à un cours de chimie enseigné dans les années 90, consacré aux assemblages moléculaires cristallins.
Ce cours présente quelques aspects de la richesse des propriétés physiques liées au caractère unidimensionnel de ces assemblages.
Ce cours de physique se situe donc à l’interface de la physique et de la chimie. Il présente quelques notions très classiques de physique des solides et utilise largement des éléments de mécanique quantique et de physique statistique. Une relecture du cours de mécanique quantique n’est d’ailleurs pas inutile, en particulier la théorie des perturbations dont quelques éléments sont rappelés très brièvement en appendice du polycopié. Par ailleurs ce cours est aussi l’occasion de passer rapidement en revue
quelques aspects de la supraconductivité.
Les conducteurs organiques se présentent souvent comme un ensemble de chaînes ou de plans conducteurs faiblement couplés. Ils ont été étudiés au début pour leur caractère métallique important et l’espoir qu’il deviennent supraconducteurs, ce qui est le cas ce beaucoup d’entre eux, mais à basse température. On abordera donc quelques propriétés générales des supraconducteurs en essayant de comprendre pourquoi la basse dimension peut jouer un rôle important. Outre la supraconductivité, les conducteurs quasi-1d présentent un ensemble de phénomènes fondamentaux tout à fait originaux. La deuxième partie de ce cours décrira la transition de Peierls qui sépare à basse température une phase métallique d’une phase isolante caractérisée par une modulation de la charge électronique appelée ”Onde de Densité de Charge”. La thermodynamique de cette transition permettra d’aborder la thermodynamique de la phase supraconductrice et de comprendre quelques éléments de la théorie ”BCS” dont la description est plus difficile mais présente de nombreuses analogies avec celle de la phase onde de densité. On essaiera de comprendre comment ces propriétés sont liées à l’aspect unidimensionnel et ce qui peut changer lorsque les chaînes conductrices deviennent fortement couplées. Enfin on abordera les propriétés de transport non-linéaire remarquables liées au ”glissement des Ondes de Densité de Charge”.