Contactez-nous
Transition liquide-solide sous pression
Action de la pression sur les édifices moléculaires solides
AF3571 v1 Article de référence

Transition liquide-solide sous pression
Action de la pression sur les édifices moléculaires solides

Auteur(s) : Jean-Pierre PETITET

Date de publication : 10 oct. 2003 | Read in English

Logo Techniques de l'Ingenieur Cet article est réservé aux abonnés
Pour explorer cet article plus en profondeur Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?

Présentation

1 - Transition liquide-solide sous pression

2 - Équations d’état des solides sous forte compression

3 - Cinétique des transitions de phase induites par la pression

4 - Modification des propriétés électroniques par effet de pression

5 - Apport de la théorie dans le comportement des solides sous pression

6 - Conclusion générale

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Cet article décrit l'effet de la pression sur les solides. Pour  les solides, les valeurs des pressions appliquées qui peuvent atteindre, en statique, plusieurs térapascals. À ce niveau, l’environnement électronique des atomes est perturbé et les propriétés de la matière modifiées, ce qui a permis de mettre en évidence des phénomènes tels que  le point critique solide-solide, la dissociation moléculaire et de nouvelles formes de transitions de phases.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

  • Jean-Pierre PETITET : Directeur de recherche (CNRS) Laboratoire d’ingénierie des matériaux et des hautes pressions Institut Galilée, université Paris XIII

INTRODUCTION

L’action de la pression sur les fluides modifie la portée des mouvements internes et entraîne ainsi des phénomènes de réorganisation allant jusqu’à la notion de transition de phase liquide-liquide cf. . L’effet de la pression sur les solides est une extension de ce qui a été décrit pour les fluides. La principale différence vient des valeurs des pressions appliquées qui peuvent atteindre, en statique, plusieurs térapascals. À ce niveau, l’environnement électronique des atomes est perturbé et les propriétés de la matière modifiées. Cela a permis de mettre en évidence des phénomènes insoupçonnés, malmenant des concepts bien établis, tels que la notion de point critique solide-solide, la dissociation moléculaire et, surtout, un très large éventail de nouvelles formes de transitions de phases. Ce dernier point ouvre des perspectives à la fois sur une meilleure compréhension de l’intérieur des objets célestes et sur l’émergence de nouveaux matériaux fonctionnels. Depuis vingt ans, un important développement dans le domaine a été permis grâce à la technologie des enclumes de diamant (DAC comme Diamond Anvil Cell) ainsi qu’aux expériences d’onde de choc. Il est cependant important de faire remarquer au lecteur que les expériences réalisées à de telles pressions se font dans des volumes extrêmement petits (< 10 −3 mm3) avec des gradients de pression (et de température dans les expériences pression-température) élevés. Ces réserves ne jettent aucun doute sur les phénomènes parfaitement reproductibles observés, mais ne permettent pas de conclure avec certitude sur les étapes physico-chimiques suivies entre l’état initial et l’état final observé. C’est pourquoi la communauté scientifique s’intéresse actuellement à la fois à la conception de dispositifs permettant de réaliser des expériences sur de « gros » volumes (> 1 mm3) et à une plus grande utilisation des techniques de choc.

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-af3571

Article inclus dans l'offre

"Physique Chimie"

(205 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

1. Transition liquide-solide sous pression

1.1 Équation de Simon

Une première étape est de savoir comment évolue sous pression élevée la transition liquide-solide. À l’exception de quelques substances bien connues (eau, quelques sels, bismuth, antimoine…), la température de fusion d’un solide augmente avec la pression. La relation empirique :

lg (Pm + a) = b lg Tm + c

avec :

Pm et Tm
 : 
pression et température de fusion
a, b et c
 : 
constantes ajustables,

a été proposée par Simon pour représenter la courbe de fusion. Historiquement, en évaluant la constante c au point triple T t (et à pression P t négligeable), Simon a exprimé cette équation sous la forme :

Pm=a[(Tm/Tt)b1]ouTm=Tt(1+Pma)1/b

valable pour des substances à bas point de fusion pour lesquelles b » 2 (He, H2, Ne, N2…).

Elle a été généralisée pour des substances à plus haut point de fusion en remplaçant T t par T 0, m la température de fusion à la pression ordinaire ...

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Lecture en cours
Transition liquide-solide sous pression

Article inclus dans l'offre

"Physique Chimie"

(205 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - SIMON (F.), GLATZEL (G.) -   *  -  Z. anorg. U. allgem. Chem., 178, p. 309 (1929).

  • (2) - GILVARRY (J.J.) -   Équation de fusion  -  . Phys. Rev. vol. 102, no 2, p. 325-331, 19 réf., 2 fig., 2 tabl. (1956).

  • (3) - GILVARRY (J.J.) -   *  -  Phys. Rev., 102, p. 317-324 (1956).

  • (4) - KECHIN (V.V.) -   Thermodynamically based melting-curve equation  -  . J. Phys. Condens. Matter, 7, p. 531-535, 24 réf., 2 fig. (1995).

  • (5) - GREER (A.L.) -   Too hot to melt  -  . Nature, 104, p. 134-5, 2 fig., bibl. (12 réf.) (9 mars 2000).

  • (6) - JOHARI (G.P.) -   The Tammann phase boundary, exothermic disordering and the entropy contribution change on phase transformation  -  . Phys. Chem. Chem. Phys., 3, p. 2483-7, 2 fig., bibl. (30 réf.) (2001).

  • ...
Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Article inclus dans l'offre

"Physique Chimie"

(205 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre