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Glossaire de nanosciences et de nanotechnologiesArticle de référence | Réf : NM110 v1
Auteur(s) : Paul COSTA
Date de publication : 10 oct. 2006
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Les nanotechnologies, du fondamental aux applicationsCet article fait partie de l’offre
Nanosciences et nanotechnologies (147 articles en ce moment)
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Les objets que nous sommes conduits à envisager ont au moins une dimension proche du nanomètre. Nous nous limiterons ici à deux famfilles : les agrégats pour lesquels certains points de physique méritent d'être précisés, et les nanofibres de carbone qui sont désormais un sujet majeur. Les modes de production et les propriétés des systèmes bidimensionnels (et des puits quantiques), des autres systèmes unidimensionnels (nanofils) et des boîtes quantiques seront évoqués au fil des autres chapitres.
Les agrégats et les colloïdes sont des amas d'atomes dont la taille est de l'ordre de quelques nanomètres, qui présentent de ce fait une valeur élevée du rapport surface sur volume et qui peuvent être ou ne pas être, selon les cas, de structure cristalline. Les agrégats sont en général obtenus par des techniques physiques, le terme de colloïde étant réservé aux particules obtenues par voie de chimie douce.
2.1.1 Cohésion et propriétés physiques
L'énergie de cohésion d'amas d'atomes, cristallins ou non, et les propriétés qui en découlent sont la conséquence des modifications qui interviennent pour les liaisons chimiques des atomes situés en surface. Ces phénomènes sont caractérisés par une énergie superficielle γ qui varie avec l'orientation pour les petits cristallites, ce qui conduit à un facettage de ces objets (figure 1).
Le modèle thermodynamique le plus simple, dit « modèle de la goutte », traite l'amas comme un objet sphérique, caractérisé par son rayon R. Le rapport de la surface au volume variant comme 1/ R, de nombreuses propriétés caractéristiques de la cohésion, comme la température de fusion ou le potentiel d'ionisation, observent approximativement une dépendance linéaire en fonction de cette grandeur.
Les modèles simplifiés traitant de la structure électronique des amas relèvent aussi du modèle...
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NANOSCIENCES ET NANOTECHNOLOGIES
(1) - COSTA (P.) - Nanomatériaux, structure et élaboration. - Techniques de l'Ingénieur [M 4 026] (2001).
(2) - COSTA (P.) - Nanomatériaux, propriétés et applications. - Techniques de l'Ingénieur [M 4 027] (2001).
(3) - LAHMANI (M.), DUPAS (C.), HOUDY (P.) - Nanosciences. - Belin éd. (2004).
(4) - CORRIU (P.), NOZIÈRES (P.), WEISBUCH (C.) - Nanosciences et Nanotechnologies. - Académie des Sciences et Académie des Technologies, Tec et Doc (2004).
(5) - JAMET et al - * - Phys. Rev. Letters, 86, 4676 (2001).
(6) - BAGUENARD (B.) et al - * - J. Chem. Phys., 100, 754 (1994).
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