Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
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.
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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. Action de la pression sur les édifices moléculaires fluides. 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.
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Apport de la théorie dans le comportement des solides sous pression
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4. Modification des propriétés électroniques par effet de pression
4.1 Optique non linéaire
Quelques rappels théoriques sont donnés en encadré .
La polarisation électrique
est déduite du moment dipolaire émis par un élément de volume d’un corps diélectrique. Elle peut être spontanée dans les corps pyroélectriques et ferroélectriques. Elle peut apparaître sous forme induite sous l’action d’un champ électrique
. La polarisation induite est due à divers phénomènes parmi lesquels l’action d’un rayonnement sur un corps transparent provoquant une onde diffusée dont l’orientation χ(1), appelée la susceptibilité, est caractéristique des propriétés optiques du milieu sollicité.
La polarisation d’un milieu soumis à un champ intense peut n’être plus proportionnelle à E et provoquer des effets non linéaires décrits par la relation
où les susceptibilités électriques χ(i) sont des tenseurs d’ordre (i + 1) (par exemple χ(2) est un tenseur formé d’éléments χijk).
est le dipôle statique d’origine de la substance soumise au champ électromagnétique.
χ(2), χ(3) confèrent aux matériaux des propriétés optiques fonctionnelles utiles telles que le doublement de fréquence de la lumière incidente.
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Modification des propriétés électroniques par effet de pression
BIBLIOGRAPHIE
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(3) - GILVARRY (J.J.) - * - Phys. Rev., 102, p. 317-324 (1956).
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