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Avant-propos
effet Hall, effet Aharonov-Bohm, courant permanent, antiferromagnétisme). Un très
court chapitre consacré à l'étude de la dynamique d'une particule soumise à un champ
magnétique (dans les deux situations extrêmes d'un champ uniforme ou concentré en
un point) s'inscrit dans cette logique et clôt l'ouvrage. J'ai également jugé opportun d'insérer un chapitre (le 10) sur la théorie des collisions : si cette dernière a des
applications évidentes et bien connues pour la physique des gaz ou la physique des
particules, elle fournit aussi des outils puissants et assez intuitifs pour l'étude des phénomènes mésoscopiques
1 . J'ai opté pour une présentation commençant par considérer le cas des basses dimensions ( 1 et 2) ; le cas tridimensionnel usuellement discuté
dans les ouvrages n' est que brièvement abordé. Outre que cette approche présente
des simplifications d'un point de vue didactique, une telle présentation systématique
n'est à ma connaissance pas disponible dans les ouvrages, alors que la question de la
mécanique quantique en basse dimension est tout à fait pertinente pour de nombreux
développements modernes en physique atomique avec les progrès spectaculaires dans
le domaine des atomes froids, ou pour la matière condensée. Ce chapitre est d' un niveau plus avancé que le reste du livre, cependant il présente le cadre dans lequel
s'inscrit le concept de matrice S qui sera utilisé de manière intuitive dans plusieurs
exercices/problèmes dans le corps de 1 'ouvrage.
J'ai bénéficié des conseils, remarques et encouragements de nombreuses personnes
que je remercie chaleureusement : Hélène Bouchiat, Alain Comtet, Marie-Thérèse
Commault, Richard Deblock, Julien Gabelli, Sophie Guéron, Thierry Jolicœur,
Mathieu Langer, Alexandre Malamant, Gilles Montambaux, Nicolas Pavloff, Paolo
Pedri, Hugues Pothier, Guillaume Roux, Emmanuel Trizac et Denis Ullmo. Je remercie Alain Cordier pour la confiance qu'il m'a témoignée en m'ayant proposé
d'assurer ce cours, Alain Abergel pour ses conseils initiaux, Sandra Bouneau pour
les vigoureuses discussions autour de la rédaction de l'exercice 2.18.
Je suis reconnaissant à Christophe Bauerle et Laurent Saminadayar pour m'avoir
fourni la superbe image de microscopie électronique reproduite sur la couverture :
elle montre un réseau de fils d' argent de dimensions microscopiques déposé sur un
substrat, dont ils ont étudié les propriétés de transport électronique il y a quelques
années (cf. légende page ii et figure 16.1).
J'adresse de profonds remerciements à Amaury Mouchet, pour ses nombreuses
suggestions et conseils, et Jean-Noël Fuchs avec qui j'ai eu l'immense plaisir de
travailler dans l'équipe de mécanique quantique d'Orsay, ainsi que pour ses innombrables et toujours si pertinentes observations qui ont profondément marqué le texte ;
plusieurs exercices du livre ont été rédigés avec lui.
1. La physique mésoscopique s' intéresse aux phénomènes quantiques (interférences quantiques et/ou
effets de la quantification) en matière condensée.
VII
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effet Hall, effet Aharonov-Bohm, courant permanent, antiferromagnétisme). Un très
court chapitre consacré à l'étude de la dynamique d'une particule soumise à un champ
magnétique (dans les deux situations extrêmes d'un champ uniforme ou concentré en
un point) s'inscrit dans cette logique et clôt l'ouvrage. J'ai également jugé opportun d'insérer un chapitre (le 10) sur la théorie des collisions : si cette dernière a des
applications évidentes et bien connues pour la physique des gaz ou la physique des
particules, elle fournit aussi des outils puissants et assez intuitifs pour l'étude des phénomènes mésoscopiques
1 . J'ai opté pour une présentation commençant par considérer le cas des basses dimensions ( 1 et 2) ; le cas tridimensionnel usuellement discuté
dans les ouvrages n' est que brièvement abordé. Outre que cette approche présente
des simplifications d'un point de vue didactique, une telle présentation systématique
n'est à ma connaissance pas disponible dans les ouvrages, alors que la question de la
mécanique quantique en basse dimension est tout à fait pertinente pour de nombreux
développements modernes en physique atomique avec les progrès spectaculaires dans
le domaine des atomes froids, ou pour la matière condensée. Ce chapitre est d' un niveau plus avancé que le reste du livre, cependant il présente le cadre dans lequel
s'inscrit le concept de matrice S qui sera utilisé de manière intuitive dans plusieurs
exercices/problèmes dans le corps de 1 'ouvrage.
J'ai bénéficié des conseils, remarques et encouragements de nombreuses personnes
que je remercie chaleureusement : Hélène Bouchiat, Alain Comtet, Marie-Thérèse
Commault, Richard Deblock, Julien Gabelli, Sophie Guéron, Thierry Jolicœur,
Mathieu Langer, Alexandre Malamant, Gilles Montambaux, Nicolas Pavloff, Paolo
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d'assurer ce cours, Alain Abergel pour ses conseils initiaux, Sandra Bouneau pour
les vigoureuses discussions autour de la rédaction de l'exercice 2.18.
Je suis reconnaissant à Christophe Bauerle et Laurent Saminadayar pour m'avoir
fourni la superbe image de microscopie électronique reproduite sur la couverture :
elle montre un réseau de fils d' argent de dimensions microscopiques déposé sur un
substrat, dont ils ont étudié les propriétés de transport électronique il y a quelques
années (cf. légende page ii et figure 16.1).
J'adresse de profonds remerciements à Amaury Mouchet, pour ses nombreuses
suggestions et conseils, et Jean-Noël Fuchs avec qui j'ai eu l'immense plaisir de
travailler dans l'équipe de mécanique quantique d'Orsay, ainsi que pour ses innombrables et toujours si pertinentes observations qui ont profondément marqué le texte ;
plusieurs exercices du livre ont été rédigés avec lui.
1. La physique mésoscopique s' intéresse aux phénomènes quantiques (interférences quantiques et/ou
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