Cet ouvrage est issu d'un cours enseigné à l'université de Lille pendant plus de 20 ans à trois niveaux : une initiation aux propriétés électroniques des solides (maîtrise, master 1), une présentation des propriétés quantiques des solides (DEA, master 2) et la Formation de doctorants. Le contenu du livre reflète ces trois niveaux et peut aussi bien être utilisé, en première lecture, par des étudiants débutants que par des étudiants en thèse et bien au-delà. La première partie décrit les principaux concepts de physique qui sont à la base de la mise au point des différents codes de calculs "ab initio". Ces codes permettent la détermination de la structure des molécules des matériaux cristallins, des défauts de structure ainsi que le calcul des états d'énergie électronique des matériaux. Ils sont couramment utilisés par les chimistes, les biologistes, les métallurgistes et les physiciens. La seconde partie est dédiée à la description des propriétés des matériaux associées à leur structure réelle (impuretés de dopage, défauts cristallins, hétérostructures...), puis leur "réponse" aux sollicitations extérieures dont la compréhension conduit à la maîtrise des propriétés de transport électrique, des propriétés d'absorption et d'émission lumineuse qui sont à la base de la technologie des composants optoélectroniques modernes.

• Les grandes théories du XX^e siècle
• Les fondements du calcul ab initio
• Symétries, fonctions d'onde, états d'énergie électronique
• Le mouvement des ions : les phonons
• La méthode des liaisons fortes
• La réponse diélectrique des solides
• Etats d'énergie et propriétés extrinsèques dans les semi-conducteurs
• Les phénomènes de transport électrique
• Mécanismes de diffusion
• Transport dans les systèmes mésoscopiques