Journées Simulation Numérique Quinzième édition. Jeudi 11 juin et Vendredi 12 juin 2009 CAMPUS BOUCICAUT BÂTIMENT 10

Dimension: px
Commencer à balayer dès la page:

Download "Journées Simulation Numérique Quinzième édition. Jeudi 11 juin et Vendredi 12 juin 2009 CAMPUS BOUCICAUT BÂTIMENT 10"

Transcription

1 Université Pierre et Marie Curie-Paris 6 Université Denis Diderot-Paris 7 Journées Simulation Numérique Quinzième édition Jeudi 11 juin et Vendredi 12 juin 2009 CAMPUS BOUCICAUT 140 rue de Lourmel, Paris BÂTIMENT 10

2 La formule des Journées a été définie en 1995 et n a pratiquement pas changé depuis. Le but était de créer une structure minimaliste mais opérationnelle, permettant à tous, seniors comme thésards, d exposer leurs travaux. Trois principes nous avaient guidés : 1 o une séance posters digne de ce nom, 2 o la non-hiérarchisation des exposés : une demi-heure pour tout le monde, 3 o un appel à contributions aussi large que possible sans conférence invitée afin de limiter les effets de notoriété. Depuis, d année en année, la formule est reconduite car d une part elle semble donner satisfaction et de l autre, sa logistique légère est une condition de sa pérennité. Rappelons, en effet, une fois de plus, que nous dépendons, pour l organisation des Journées, des propositions de contributions de tous les participants. En effet, ce sont les contributions que vous proposez qui en constituent la matière ; sans cela, pas de Journées : merci donc aux participants pour les réponses aux appels que nous avons faits, c est la condition de la poursuite de cette entreprise. La séance d affiches, volontairement longue, a pour but de favoriser les prises de contact et les discussions. Nous souhaitons que chacun puisse trouver le temps de montrer son travail et de voir celui des autres. Nous remercions les universités Pierre et Marie Curie-Paris 6 et Denis Diderot-Paris 7 pour le soutien apporté. Organisation : Ph. Depondt (INSP), F. Finocchi (INSP), M. Hayoun (LSI), J-P. Lemaistre (INSP), J-C.S. Lévy (MPQ). Contact : Ph. Depondt, INSP, Université Pierre et Marie Curie, 140 rue de Lourmel Paris Tel : , Voir notre site Web :http ://www.insp.jussieu.fr/jsnum

3 JEUDI 11 JUIN h00 Accueil et introduction 9h30 BACHELLERIE Damien Etude de la dynamique de formation de l hydrogène moléculaire sur des grains carbonés du milieu interstellaire 10h00 ANTOSHCHENKOVA Ekaterina Modélisation à l échelle atomique de la croissance homoépitaxiale de l oxyde de magnésium. 10h30 ILES Nadia Stabilité thermodynamique des reconstructions de surface de certaines perovskites ABO 3 à partir des calculs ab-initio 11h00 Pause 11h30 CAZADE Pierre-André Confinement d une solution ionique dans une membrane de nanofiltration. 12h00 VALDES Laurent-Charles Effets de mélange dans les verres modèles de Lennard-Jones. 12h30 DEJEUNER 14h00 LEVY Jean-Claude Rigidité atomique des métaux : un paramètre déterminant pour les nanostructures. 14h30 BETRANHANDY Emmanuel Etude ab initio de carbures de bore icosaédriques sous conditions extrêmes. 15h00 WEISSKER Hansi Effets de température et d alliage dans des nanocristaux de semiconducteurs. 15h30 16h00 Présentation orale des affiches SEANCES AFFICHES VENDREDI 12 JUIN h30 BONNAUD Patrick Le gel d un film moléculaire ou électrolytique à la surface d un mésopore. 10h00 ATWI Ali 3D PDF simulations for the dynamics of macromolecular rod like particles in flowing dilute solutions near flat surfaces. 10h30 BRAULT Pascal Diffusion anormale dans les poreux. Etude expérimentale, de modélisation et de simulation. 11h00 Pause 11h30 LENOBLE Laurent Influence des interactions dipolaires sur la susceptibilité alternative d assemblées d agrégats ferromagnétiques. 12h00 COGNET Jean Modélisation mésoscopique et dynamique moléculaire d ADN en épingles à cheveux.

4 Étude de la dynamique de formation de l"hydrogène moléculaire sur des grains carbonés du milieu interstellaire D. Bachellerie Laboratoire des Collisions Atomiques et Moléculaires CNRS UMR 8625 Université Paris-Sud 11 La formation de H 2 dans le milieu interstellaire (MIS), à partir de deux atomes H, est une question essentielle en astrophysique. Cette réaction exothermique est la première étape d"une suite de réactions primordiales pour la physico-chimie. De nombreuses observations spectroscopiques ont permis d identifier la présence de H 2 dans des états rovibrationnellement froid (v 0,1) et en grande quantité. Les processus de recombinaison à 3 corps ne permettent pas d"expliquer cette abondance observée et il est maintenant admis qu il existe une réaction très efficace à la surface de grains de poussières interstellaires. Ces grains sont principalement carbonés et constitués notamment de graphite. Dans les nuages diffus et les régions de photodissociation, le mécanisme de formation est une réaction de catalyse hétérogène de type Eley Rideal, un des atomes étant chimisorbé. Cette réaction n"est cependant pas encore parfaitement comprise. En effet, il est très difficile de réaliser des expériences en laboratoire décrivant correctement les conditions physicochimiques des milieux concernés, ultra-vide et très basse température. Depuis plus de 10 ans des équipes théoriques se sont intéressées aux interactions entre des atomes d"hydrogène et des surfaces de graphite dans des contextes astrophysiques. Ces études ont permis d obtenir 1

5 de nombreuses informations, tel que les puits de chimisorption et de physisorption d un atome d"hydrogène sur le graphite ainsi que des probabilités de réaction pour la formation de H 2 suivant divers mécanismes. Les molécules H 2 obtenues lors de ces études théoriques ont des niveaux vibrationnels très importants (v 8,9) ce qui ne correspond pas aux observations du MIS. Une des hypothèses avancées pour expliquer cette différence est, que les approximations effectuées lors des calculs théoriques ne permettent pas de représenter correctement l"influence de la surface sur la réaction. En effet, les degrés de liberté utilisés dans ces études ont seulement permis de prendre en compte l"intégralité du mouvement des hydrogènes. De récentes études, notamment celles de Morisset et al., ont néanmoins intégré le déplacement d"un atome de carbone de la surface ce qui a permis de mettre en évidence l importance de la surface. Les calculs de Morisset et al. ont aussi démontré que pour certaines énergies, des calculs de dynamique quantique et de dynamique quasi-classique aboutissaient aux mêmes résultats. Pour prendre en compte les degrés de liberté de tous les atomes, nous avons conçu à partir d"un potentiel développé par D.W.Brenner [1], un nouveau potentiel pour modéliser le système graphène-h-h. Ce potentiel de type "Bond-Order" prend en compte l"environnement local de chaque liaison pour décrire l"énergie totale du système. De nombreuses modifications ont été effectuées sur le potentiel initial et des calculs de DFT ont été réalisés afin de correctement paramétrer le nouveau potentiel pour le système graphène-h-h. A l"aide de ce nouveau potentiel multidimensionnel, nous avons réalisé une étude complète de dynamique moléculaire classique de la formation de H 2 sur une surface de graphite lors d"un mécanisme de type Eley-Rideal. Cette étude a dans un premier temps permis de mettre en évidence une nouvelle position pour la chimisorption d"un atome d"hydrogène sur une surface de graphite. Nous avons confirmé par DFT cette nouvelle position. [2] L"étude de dynamique moléculaire a été effectuée pour des énergies de collision d atomes H incidents de 0.015eV à 0.2eV. Nous avons pu en déduire des sections efficaces de réaction et relier directement ces sections à la forme du potentiel. Il a aussi été possible d"obtenir des informations sur l"état rovibrationnel des molécules H 2 formées. En prenant en compte le mouvement de la surface de potentiel, nous obtenons des H 2 dans des états vibrationnels plus froid (v<5,6) que ceux qui étaient obtenus en ne considérant qu un seul atome de carbone. Cela confirme donc notre hypothèse de devoir correctement prendre en compte la surface sur laquelle a lieu la réaction dans les calculs. Références [1] D. W. Brenner, Phys. Rev. B 42, 9458 (1990). [2] D. Bachellerie, M. Sizun, F. Aguillon, D. Teillet-Billy, N. Rougeau, and V. Sidis, Phys.Chem.Chem.Phys 11, 2715 (2009).

6 Modélisation à l'échelle atomique de la croissance homoépitaxiale de l oxyde de magnésium Ekaterina Antoshchenkova (1), Marc Hayoun (1), Fabio Finocchi (2), Grégory Geneste (3) 1 Laboratoire des Solides Irradiés, CEA CNRS UMR 7642 Ecole Polytechnique, Palaiseau Cedex 2 INSP, CNRS UMR 7588, Campus de Boucicaut, 140 rue de Lourmel, Paris 3 Laboratoire SPMS, CNRS UMR 8580, Ecole Centrale Paris, Châtenay-Malabry Les couches minces d'oxydes sont très étudiées en raison de leurs nombreuses applications (catalyse, dispositifs métal-oxyde-semiconducteur, vannes de spin, etc.) ainsi que des propriétés nouvelles auxquelles elles peuvent donner lieu, par exemple la disparition de la ferro-électricité de couches ultra-minces de BaTiO 3 sur substrats para-électriques. Malgré cette richesse de comportements, la maîtrise de leur croissance est encore largement pilotée sur la base de considérations empiriques. Etre à même de simuler de manière réaliste cette croissance représente un défi aux implications technologiques évidentes en termes de contrôle de la fabrication de ces nouveaux dispositifs. Si de nombreux travaux ont été publiés sur les métaux et les semi-conducteurs, en particulier monoatomiques, peu de résultats existent concernant les matériaux binaires en particulier de type oxyde. L'objectif de cette première étape est la simulation réaliste de la croissance de couches d'oxydes métalliques, où MgO représente un matériau prototype. Nous avons choisi de la réaliser en développant un code de Monte Carlo cinétique qui permet d'atteindre des temps et des tailles compatibles avec l expérience. Il s'agit de l'approche de Bortz-Kalos-Lebowitz [1] qui autorise les phénomènes hors d'équilibre et qui présente un pas de temps qui s'adapte automatiquement à l'évolution du système. Le principe général de la méthode est simple à comprendre. À chaque itération, on établit une liste exhaustive des événements i possibles et l'on calcule leur probabilité P i. On utilise alors un nombre pseudo-aléatoire ξ compris entre 0 et 1 et tiré dans une distribution uniforme. La valeur de ce nombre, j 1 P i i=1 j < ξ < P i, permet de choisir l'événement j à réaliser en respectant sa probabilité P j. Et après avoir i=1 mis à jour la liste des événements possibles, on recommence de la même façon à l'itération suivante. Les événements élémentaires et leurs fréquences doivent donc être connus à l'avance, la méthode de Monte Carlo cinétique ne faisant que les utiliser. 0,4 Energie d'activation, ev 0,3 0,2 0,1 0, Distance entre lacunes, Fig. 1. MgO(001) : Energie d activation effective associée à la diffusion des lacunes constituant un défaut de Schottky (lacune Mg + lacune Ox).

7 Le choix des événements élémentaires de la croissance (qui sont des processus thermiquement activés) et des paramètres correspondants (barrières énergétiques notamment) conditionne directement la qualité des simulations. Ces paramètres d'entrée ont été puisés dans des résultats de Dynamique Moléculaire ou de calculs ab initio (DFT-GGA)[2,3]. Nos simulations de surface MgO(001) par DM indiquent que les barrières d'énergie de certains événements varient avec la température. L'énergie d'activation aux températures de K peut atteindre une valeur double de celle obtenue aux températures de K. On observe également des changements des valeurs des énergies d'activation en présence et à proximité des défauts (marches, lacunes) et des centres de nucléation (clusters). Par exemple, deux lacunes de surface constituant un défaut de Schottky diffusent et interagissent fortement à des distances inférieures à 2-3 nm. Les énergies d'activation effectives associées à cette diffusion augmentent avec la distance séparant les deux lacunes (Fig. 1). Le code de Monte Carlo cinétique que nous avons développé a permis de simuler la croissance homoépitaxiale de MgO sur la surface MgO(001) en fonction de la température et de la pression. Les conditions thermodynamiques contrôlent la forme et la taille des clusters qui définissent la rugosité. Il a également été montré que la rugosité diminue et que le taux de remplissage augmente lorsque l'on baisse la pression ou que l'on augmente la température. Nous avons examiné le rôle de la diffusion dans la croissance cristalline et la contribution de chaque mécanisme. Les résultats montrent le nivellement de la surface lorsque tous les mécanismes de diffusion sont pris en compte (Fig. 2). Un modèle plus réaliste est obtenu en faisant varier la probabilité des événements élémentaires en fonction de l'environnement de la molécule qui migre. Finalement, nos simulations confirment que la croissance de MgO se fait couche-par-couche. taux de remplissage, % dêpot seul dêpot + diffusion P = 10-2 Torr T = 1000 K t = s atomes deposés numéro de plan Fig. 2. MgO(001) : Comparaison des taux de remplissage avec et sans diffusion de surface [1] A.B. Bortz, M. H. Kalos, J.L. Lebowitz, J. Comp. Phys. 17 (1975) 10 [2] G. Geneste, J. Morillo, F. Finocchi, Appl. Surf. Sci. 188 (2002) 122. [3] G. Geneste, J. Morillo, F. Finocchi, M. Hayoun,Surface Science 601 (2007)

8 Stabilité thermodynamique des reconstructions de surface de certaines pérovskites ABO 3 à partir des calculs ab-initio N. Iles 1, 2, F. Finocchi 1, K. Driss Khodja 2. 1 Institut des Nano-Sciences de Paris (INSP) Campus Boucicaut, 140 rue de Lourmel, Paris, France. 2 Laboratoire de Physique des Couches Minces et Matériaux pour l Electronique (LPC2ME), Université d Oran Es SENIA, Oran, Algérie. Les pérovskites ternaires de formule chimique ABO 3 ont des propriétés physiques notables, comme la ferroélectricité et la supraconductivité, et sont aussi utilisées dans diverses applications. Leurs surfaces sont généralement complexes, et diverses reconstructions, dont certaines sont accompagnées par la formation de marches, facettes et de nano-domaines [1] ont été observées, en fonction des conditions thermochimiques de croissance, de recuit et de pression partielle en oxygène ainsi que de l orientation de la surface. Parmi ces surfaces, celles de SrTiO 3 sont parmi les plus étudiées, à la fois par des mesures expérimentales et des calculs ab initio. Plusieurs types de reconstructions ont été observées sur la surface (001) de SrTiO 3 [ 2, 3], qui est généralement la plus stable en conditions normales. Le long de la direction [001], la séquence des plans atomiques est de type SrO/TiO 2, ce qui pose naturellement la question de la terminaison de cette surface, selon un de ces plans. Récemment, une étude combinant diffraction rasante de rayons X et calculs ab initio [4] ont révélé que des reconstructions sont terminées par une double couche TiO 2, ce qui n est pas intuitif. Il reste cependant à comprendre les raisons de la stabilité des reconstructions de type double couche (DL) et voir si elles sont en principe possibles pour d autres pérovskites. Dans ce travail, nous comparons la stabilité thermodynamique des surfaces (001) reconstruites (1x1), (2x1) et (2x2) terminées par des doubles couches BO 2 des quatre pérovskites cubiques ABO 3, avec A Sr ou Ba et B Ti ou Zr. Nos calculs ont été réalisés dans le cadre de la théorie de la Fonctionnelle de la Densité, en utilisant l approximation GGA pour le traitement de l échange et la corrélation [5]. Les différentes reconstructions étudiées sont dessinées en Fig.1. L analyse du grand potentiel de surface en fonction des potentiels chimiques des espèces A et O (Fig. 2) montre que les reconstructions DL-(2x2) sont les plus stables pour des environnements faible en Oxygène comparées aux deux autres modèles DL-(1x1) et DL-(2x1), et ceci pour toutes les pérovskites considérées. Toutes les reconstructions de type DL montrent de fortes relaxations vers l extérieur des atomes O en surface qui ne sont pas liés à des cations du plan en dessous. Les contraintes en surface suivant x et y sont minimisées pour les reconstructions DL- (2x2), ce qui est cohérent avec leur stabilité thermodynamique. L examen des charges topologiques de Bader [6] permet d analyser le caractère faiblement polaire de ces surfaces et de montrer la spécificité des reconstructions de type DL-BO 2. En effet, dans le volume, les plans AO sont chargés positivement et les plans BO 2 négativement, ce qui est caractéristique d une séquence polaire. La compensation de la polarité se fait sur les trois derniers plans de surface, moyennant de fortes redistributions des charges pour les surfaces reconstruites de type DL-BO 2. En particulier, les plans BO 2 de surface sont quasi neutres, tandis

9 que la compensation de la polarité à lieu surtout sur la couche BO 2 juste en dessous. Figure 1. Les cellules 2D des divers modèles: (a) la surface terminée BO 2, (b) la surface terminée AO, (c) La reconstruction (1x1) terminée par une double couches BO 2, (d) et (e) les reconstructions (2x1) et (2x2), respectivement. (a) Grand potentiel de surface (J/m 2 ) 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 DL(1x1)TiO2 DL(2x1)TiO2 DL(2x2)TiO 2 DL-BaO BaTiO 3 BaO TiO 2 0,0-5,6-5,4-5,2-5,0-4,8-4,6-4,4-4,2-4,0 µ O (ev) riche en O (b) Grand potentiel de surface (J/m 2 ) 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 DL(1x1)TiO2 DL(2x1)TiO2 DL(2x2)TiO 2 DL-SrO TiO 2 SrO 0,0-5,8-5,6-5,4-5,2-5,0-4,8-4,6-4,4-4,2-4,0 µ ο (ev) SrTiO 3 riche en O (c) Grand potentiel de surface (J/m 2 ) 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 DL(2x1)ZrO 2 DL(2x2)ZrO 2 DL-BaO DL(1x1)ZrO 2 ZrO 2 BaO BaZrO 3-5,8-5,6-5,4-5,2-5,0-4,8-4,6-4,4-4,2-4,0-3,8 µ ο (ev) riche en O (d) Grand potentiel de surface (J/m 2 ) 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 DL(1x1)ZrO 2 DL(2x1)ZrO 2 DL(2x2)ZrO 2 DL-SrO ZrO 2 SrO SrZrO 3-5,8-5,6-5,4-5,2-5,0-4,8-4,6-4,4-4,2-4,0 µ O (ev) riche en O Figure 2. Variations du grand potentiel de surface en fonction du potentiel chimique de l oxygène, le long de la ligne de précipitation de l élément B, pour : (a) BaTiO 3, (b) SrTiO 3, (c) BaZrO 3 et (d) SrZrO 3 Références bibliographiques : [1] H. L. Marsh, D. S. Deak, F. Silly, A. I. Kirkland and M. R. Castell, Nanotechnology 17 (2006) [2] F. Silly, D. T. Newell, M. R. Castell, Surf. Sci. 600 (2006) L219-L223. [3] M. R. Castell, Surf. Sci. 505 (2002) [4] N. Erdman, K. R. Poeppelmeier, M. Astra, O. Warschkow, D. E. Ellis, L. D. Marks, Nature 419 (2002) [5] X. Gonze, et al. Computational Materials Sciences 25 (2002) [6] R. F. W. Bader, Chem. Rev. 1991, 91,

10 Confinement d une solution ionique dans une membrane de nanofiltration P. -A. Cazade 1, D. Dweik 2, B. Coasne 1, F. Henn 1, J. Palmeri 3 1 Institut Charles Gerhardt de Montpellier Université Montpellier II 2 Institut Européen des Membranes Université Montpellier II 3 Laboratoire de Physique Théorique Université Paul Sabatier Les membranes nanoporeuses organiques et inorganiques sont connues pour accélérer la diffusion de certaines espèces ; propriété particulièrement utile en nanofiltration. Ces propriétés sont en partie liées aux effets de confinement qui surviennent au sein des nanopores et qui sont, notamment, à l origine d organisations particulières de l eau confinée [1, 2, 3, 4, 5]. Toutefois, en dépit des études déjà menées sur ces systèmes [6, 7, 8, 9], les mécanismes physiques prédominants à l échelle moléculaire restent à identifier. Dans ce travail, nous présentons une étude par simulation moléculaire d électrolytes aqueux, contenant des sels de type NaX (X = F, Cl, Br, I) à une concentration d environ 1,85 mol.l 1, confinés dans des nanotubes de carbone de diamètres égaux à 1 ou 3 nm. Les nanotubes constituent un système modèle à partir duquel il est possible d étudier les effets liés au confinement, aux charges de surface, à la polarisation et à la taille de l anion. Le système, nanotube+électrolyte, a été simulé à l aide de deux techniques complémentaires. Ainsi, les propriétés thermodynamiques et structurales, telles que les fonctions de corrélations de paire, sont d abord étudiées via la méthode Monte Carlo dans l ensemble Grand Canonique (GCMC). Cette approche qui repose sur la mécanique statistique [10, 11], considère un système ouvert où le nombre de molécules d eau fluctuent. Ceci permet d accéder par une méthode thermodynamique à un système équilibré ayant la concentration recherchée [12]. Les processus de transport (profils de densité, coefficients d auto-diffusion, durée de vie des sphères de solvatation, temps de résidence,...) sont ensuite étudiés à l aide de simulations de Dynamique Moléculaire classique. Cette méthode consiste à intégrer pas à pas les équations de la dynamique de Newton à partir des forces d interactions entre particules, décrites dans le champ de forces [10, 13]. Dans le nanotube de 1 nm de diamètre (Fig. 1), les profils de densité radiale révèlent une très forte organisation de l électrolyte caractérisée par une importante inhomogénéité dont les caractéristiques sont exaltées par l augmentation de la taille de l anion. Dans le nanotube de 3 nm, une organisation similaire est observée près de la surface, tandis qu au centre du pore, l électrolyte adopte une structure proche du «bulk». Les fonctions de corrélation de paire mettent en évidence une plus faible corrélation entre l eau et l anion à mesure que la taille de ce dernier augmente, tandis que celle entre l eau et le sodium devient plus forte. L anion est donc d autant plus exclu des couches d eau qu il est de taille importante. En revanche, le sodium est de mieux en mieux solvaté. Ces comportements ont pour origine l effet «hydrophobe» qui tend à exclure les solutés de taille importante qui perturbent fortement le réseau de liaisons hydrogène de l eau [14].

11 Cette exclusion de l anion affecte aussi le coefficient d autodiffusion (D) des différentes espèces : celui de l anion qui augmente avec sa taille, puisqu il est de moins en moins solvaté, donc plus mobile et celui de l eau qui étant moins impliquée dans les sphères de solvatation des anions, gagne également en mobilité, particulièrement dans la couche au contact de la paroi du pore. Finalement, le calcul de la durée de vie de la première couche de solvatation autour des ions et du temps de séjour d une molécule sur la paroi interne du nanotube fournit des résultats en bon accord avec les interprétations précédentes, puisqu on assiste à leur diminution avec l accroissement de la taille de l anion. Ceci confirme la plus grande mobilité des espèces à mesure que la solubilité de l anion décroit. Fig. 1 Exemple de configuration adoptée par le système au cours de la dynamique dans le nanotube de 1 nm. L eau se repartit en couronne sur la surface interne du pore, puis les ions chlorures (en vert) forment une couche au contact de la pellicule d eau sans pour autant être solvatés, enfin les ions sodium (en bleu) occupent le centre du pore. Références [1] Hummer, G. ; Rasaiah, J. ; Noworyta, J. Nature 2001, 414(6860), [2] Koga, K. ; Gao, G. ; Tanaka, H. ; Zeng, X. Nature 2001, 412(6849), [3] Noon, W. ; Ausman, K. ; Smalley, R. ; Ma, J. Chem. Phys. Lett. 2002, 355(5-6), [4] Kolesnikov, A. ; Zanotti, J. ; Loong, C. ; Thiyagarajan, P. ; Moravsky, A. ; Loutfy, R. ; Burnham, C. Phys. Rev. Lett. 2004, 93(3). [5] Mukherjee, B. ; Maiti, P. K. ; Dasgupta, C. ; Sood, A. ACS Nano 2008, 2(6), [6] Dang, L. J. Phys. Chem. B 2002, 106(40), [7] Chang, T. ; Dang, L. Chem. Rev. 2006, 106(4), [8] Alexiadis, A. ; Kassinos, S. Chem. Rev. 2008, 108(12), [9] Corry, B. J. Phys. Chem. B 2008, 112(5), [10] Allen, M. ; Tildesley, D. Computer Simulation of Liquids; Oxford University Press : Oxford, U.K., [11] Frenkel, D. ; Smit, B. Understanding Molecular Simulation : From Algorithms to Applications; Academic Press : Oxford, [12] Nicholson, D. ; Parsonage, N. Computer Simulation and the Statistical Mechanical Theory of Adsorption; Academic Press : London, [13] Leach, A. Molecular modeling. Principles and applications; Longman : Harlow Essex, UK, [14] Chandler, D. Nature 2005, 437(7059),

12 Effets de mélange dans les verres modèles de Lennard-Jones L.-C. Valdès a, F. Affouard a, M. Descamps a et J. Habasaki b a Laboratoire de Dynamique et Structure des Matériaux Moléculaires, UMR CNRS 8024, Université Lille 1, Villeneuve d'ascq, France b Tokyo Institute of Technology, 4259 Nagatsuta-cho, Yokohama , Japan Introduction. Il est remarquable que la cristallisation isobare des espèces chimiques pures (comme leurs autres transitions de phases, d'ailleurs) ait lieu à une température bien déterminée. Cette situation est, toutefois, extrêmement spécifique car, la transition de phases de mélanges de telles espèces, lors d'un refroidissement isobare, occupe une plage de températures plus ou moins étendue et peut même aboutir à plusieurs phases. Bien plus, l'influence des taux de refroidissement sur la nature des phases obtenues (cf. alliages métalliques) montre que le temps est parfois un paramètre déterminant. Les cas extrêmes de sensibilité aux taux de refroidissement sont fournis par certains oxydes et leurs mélanges. Leur refroidissement agit, en effet, sur la température de transition en repoussant celle-ci vers le bas lorsque le taux de refroidissement diminue. De ces transitions, il résulte, par ailleurs, un solide amorphe, à savoir structurellement proche d'un liquide. Ce liquide sous-refroidi est un verre ; il est dit dans l'état vitreux. A l'évidence, l'origine d'un tel état doit résider dans une diminution de la mobilité des particules du mélange, à même de gêner la formation de l'ordre cristallin plus stable. De fait, la transition vitreuse s'accompagne d'une diminution drastique de la viscosité (plusieurs ordres de grandeur) dans le petit intervalle de températures où apparaît l'état vitreux. La température de 13 transition vitreuse T g est d'ailleurs définie comme celle à laquelle la viscosité atteint 10 poises ou celle à laquelle le temps de relaxation, en corrélation avec T g devient de l'ordre de 100 s. En dépit de nombreux travaux [1,2], on ne possède toujours pas une compréhension complète et satisfaisante de cette augmentation brutale de viscosité, caractéristique de la transition vitreuse. Modèle de Kob-Andersen. L'état vitreux étant ainsi un état hors d'équilibre, les aspects cinétiques ont un rôle primordial et des simulations par Dynamique Moléculaire sont appropriées pour en appréhender le comportement complexe. Toutefois, le refroidissement d'un liquide modèle conduisant toujours avec beaucoup de facilité à une phase cristalline, les études de l'état vitreux par Dynamique Moléculaire ont véritablement pu commencer après qu'ait été prouvée la possibilité de parvenir à un état solide amorphe à l'issue d'une trempe, ce qui fut réalisé avec le liquide modèle formateur de verre de Kob et Andersen [3]. Celui-ci est inspiré par l'alliage Ni 80 P 20 produisant une phase solide amorphe. Les interactions entre particules sont modélisées par un potentiel de type Lennard-Jones 12 6 Vαβ () r = 4ε αβ [( σ αβ r) ( σ αβ r) ] avec α, β = A, B. La géométrie des atomes Ni (particules A) et P (particules B) est exprimée en unités réduites par σ AA = 1, σ BB = et σ AB = Pour traduire la prédominance de la liaison Ni-P responsable de l'apparition de l'état amorphe, on pose ε AA = 1, ε BB = 0. 5 et ε AB = La concentration molaire x A = N A ( N A + N B ) vaut évidemment 0,8 dans ce cas. Calculs et résultats. Comme le choix d'évolutions à volume constant simplifie l'interprétation des résultats (pas de travail échangé et paysage énergétique constant), il a été choisi de simuler des trempes isochores [1]. Chaque calcul consiste à itérer sur pas de temps, typiquement, l'intégration des équations du mouvement des particules présentes dans un volume cubique muni de conditions aux limites périodiques. Pour chacun, on prend N A + N B = 280, une longueur d'arête du cube fixant la densité ρ à 1,2 et une température T imposée. Chaque trempe, simulée par une suite de calculs sur 30 paliers de température, de T = 4 à T = 0. 05, fournit les trajectoires des 280 particules pour 11 valeurs également réparties de x A et les valeurs de T testées. Des visualisations et des investigations par paramètre d'ordre local [4] ont montré

13 une cristallisation, simple pour x A 0. 9, avec présence d'un espace lacunaire pour x A 0. 5 et une transition vitreuse pour 0.6 x A Formation d'une lacune. Des visualisations montrent l'existence d'une lacune de grande taille, unique, manifestement provoquée par la tension induite par ρ imposée et par la taille plus petite des particules aux x A faibles. Bien plus, les variations, en fonction de T, du volume lacunaire et du paramètre d'ordre moyen, indicateur des phases cristallines formées montrent que la formation (brutale) de la lacune précède toujours la transition de phase. La densification consécutive de la formation de la lacune permet vraisemblablement aux particules d'atteindre plus facilement les sites d'un réseau cristallin plus stable. Etats cristallins. Les états cristallins à particules A ou B majoritaires ( x A 1 ou x A 0 ) se présentent sous forme d'agrégats de structure cubique à face centrée (cfc) ou hexagonale compacte (hc) accompagnés de défauts ponctuels d'autant plus nombreux que le mélange est plus riche en particules minoritaires. A x A = 0. 5, on observe un monocristal formé de plans alternés de A et de B (structure de type CsCl). Pour x A < 0. 5, des agrégats possédant les deux types de structure, cfc/hc ou CsCl, coexistent avec des défauts ponctuels et une lacune. Notons que les structures cristallines observées réalisent le minimum d'énergie potentielle d'interaction (cf. [5]). Formation et évolution du verre modèle. Des investigations dans la phase liquide ont été menées pour tenter d'éclaircir les raisons de la transition vitreuse observée pour 0.6 x A En appliquant la méthode de [6] pour détecter les agrégats cristallins et la méthode de [4] pour identifier leur nature, on a mis en évidence des agrégats labiles d'environ 10 particules ayant exclusivement la structure CsCl lorsque x A = 0. 6 et la structure cfc/hc lorsque x A = 0. 7 ou x A = 0.8. La capacité à former l'état vitreux ne résulte, par conséquent, pas ici d'une compétition entre germes de deux types cristallins déjà présents avant solidification. En fait, la référence récente [7] donne un éclairage différent de la question. Ses auteurs rapportent qu'au terme d'un nombre extrêmement grand de pas de calcul, une démixion a pu se produire sous forme d'agrégats cristallins de type cfc/hc et CsCl, dans un modèle de Kob- Andersen. Ils prouvent, ce faisant, que, dans le cas de ce liquide modèle formateur de verre, l'état amorphe est essentiellement transitoire et traduit seulement l'inhibition d'une inévitable cristallisation. Sur la base des valeurs calculées de l'énergie potentielle d'interaction à l'état solide, on a montré que la phase CsCl ( x A = 0. 5 ) est plus stable que le verre (plage 0.6 x A 0. 8 ) luimême plus stable que les phases cfc/hc ( x A = 1). Ainsi, dans la plage 0.6 x A 0. 8 à particules A majoritaires, la structure amorphe doit prédominer avant que ne se forment les agrégats les plus stables, ceux du type CsCl, car les A surnuméraires restent piégés dans l'état amorphe, plus stable. Par ailleurs, la constante de diffusion dans le liquide, à peu près constante pour x A 0. 5, perd progressivement deux décades lorsque 0.5 x A 1. C'est ainsi que les germes cristallins de CsCl se forment à la faveur d'une diffusion fort ralentie et qu'ils libèrent de l'état amorphe des particules A qui, lorsque leurs agrégats sont suffisamment grands, peuvent former des cristaux de type cfc/hc. Références bibliographiques. [1] L.-C. Valdès, F. Affouard, M. Descamps et J. Habasaki, J. Chem. Phys. 130, (2009). [2] P. G. Debenedetti et F. H. Stillinger, Nature 410, 259 (2001). [3] W. Kob et H. C. Andersen, Phys. Rev. E 51, 4626 (1995). [4] J. R. Errington, P. G. Debenedetti et S. Torquano, J. Chem. Phys. 118, 2258 (2003). [5] J. R. Fernandez et P. Harrowell, Phys. Rev. E 67, (2003). [6] S. Auer et D. Frenkel, J. Chem. Phys. 120,3015 (2004). [7] S. Toxvaerd, T. B. Schroeder et J. C. Tyre, e-print arxiv:cond-mat/

14 Rigidité atomique des métaux : un paramètre déterminant pour les nanostructures Jean-Claude Lévy Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques, UMR CNRS 7162 Université Paris Diderot, 10 rue Aline Domon et Léonie Suquet, Bat. Condorcet Paris La simulation numérique de nombreuses configurations métalliques peut souvent être réalisée efficacement à partir de potentiels de paires ajustés sur les propriétés élastiques de ces métaux [1]. Comme l'attraction métallique est pratiquement semblable pour tous les métaux, c'est la répulsion qui fait la différence entre les éléments. Cela définit pour chaque métal un paramètre de rigidité atomique R : R = 9vB ε où v est le volume atomique dans la structure métallique, B le module de volume et ε l énergie atomique de cohésion. R est aussi appelé paramètre d'anharmonicité [2] et contrôle la courbure du puits de potentiel local [1]. La présence de couches électroniques périphériques complètes et l'importance du nombre d'électrons par atome donnent lieu à de grandes valeurs de R. Le classement de ces rigidités montre une variation d'un facteur multiplicatif quatre ou cinq entre les plus durs et les plus mous, et on peut distinguer cinq catégories de métaux. Une grande rigidité atomique signifie qu un défaut cristallin est extrêmement coûteux en énergie et donc que les structures de ces métaux et en particulier les nanostructures : agrégats, nanofils, surfaces, sont essentiellement cristallines. A l inverse, pour les métaux mous et leurs alliages, des structures originales : quasicristaux, systèmes amorphes sont fréquentes. Evidences expérimentales et numériques I Les métaux très rigides au niveau atomique, comme le mercure, donnent lieu à des agrégats Hg n qui au-delà de n=13 sont polycristallins [3]. Ces métaux, peu étudiés à cause de leur toxicité, doivent former des nanostructures intéressantes. II Les métaux nobles donnent lieu à des agrégats polycristallins dès de petites tailles. L or donne lieu à des nanofils, avec des nombres magiques pour des tailles extrêmement petites (1/7/14) [4]. Nanofils d or : ligne entourée d une spirale et ligne entourée de deux spirales successives [4]

15 Le platine et l or donnent lieu à des reconstructions de surface organisées d une façon complexe en parties cristallines fcc-hcp, chevrons et labyrinthes [5], façon structurée par l interaction dipolaire élastique. La simulation numérique montre le rôle de la grande rigidité R [6]. Ces métaux n interviennent que peu dans les alliages quasicristallins ou amorphes. III Les métaux rigides présentent des agrégats à symétrie icosaédrique jusqu à des tailles de la centaine d atomes. On suit ci-dessous quelques états les plus stables d agrégats de plomb simulés [7] de taille notée. 95 Une propriété intéressante des métaux rigides est la comparaison avec les métaux usuels comme le fer et le cuivre qui sont plus mous. Ainsi dans le cas de dépôts de faibles quantités de plomb sur cuivre, de nombreuses structures de surface apparaissent et la relaxation des contraintes se produit essentiellement dans le cuivre [1, 8]. IV. Les métaux usuels sont modérément rigides. Ils présentent des agrégats où la symétrie icosaédrique est stable pour des tailles plus grandes que pour les métaux précédents [9], ici avec l exemple des agrégats du cuivre. [9] Mn7 [10] V. Les métaux mous donnent lieu à des agrégats souvent icosaédriques représentés ici par l agrégat de 7 atomes de manganèse qui se trouve être aussi magnétique [10]. Ces métaux mous participent à de très nombreuses structures quasicristallines [11], ce qui témoigne de leur adaptabilité loin des conditions répétitives du cristal 1. A. Ghazali and J.-C.S. Levy, Phys. Lett. A 228, 291(1997); S. Tan et al. Surf. Sci. 369, 360 (1996); Surf. Sci , 15 (1997); 392, 163 (1997). 2. J.H. Rose et al., Phys. Rev. B 29, 2963 (1984); B.-J. Lee et al., Phys. Rev. B. 68, (2003). 3. C. Bréchignac et al., Phys. Rev. Lett. 60, 275 (1988). 4. Y. Kondo and K. Takayanagi, Science 289, 606 (2000). 5. J.V. Barth et al., Phys. Rev. B. 42, 9307 (1990). 6. H. Bulou and C. Goyhenex, Phys. Rev. B. 65, (2002). 7. J.P.K. Doye and S.C. Hendy, Eur. Phys. J. D 22, 99 (2003). 8. J. Henrion and G.E. Rhead, Surf. Sci. 29, 20 (1972); W. Li and G. Vidali, Surf. Sci , 955 (1993); C. Nagl et al., Surf. Sci , 831 (1995); S. Robert et al., Surf. Sci. 350, 136 (1996); F. Bocquet and S. Gauthier, Surf. Sci. 416, 1 (1998). 9. P. Xia-Dong et al., Chin. Phys. B 17, 3329 (2008). 10. M.B. Knickelbein, Phys. Rev. B. 70, (2004). 11. P.J. Lu et al.,phys. Rev. Lett. 87, (2001).

16 ETUDE AB INITIO DE CARBURES DE BORE ICOSAÉDRIQUES SOUS CONDITIONS EXTRÊMES Emmanuel Betranhandy *, Nathalie Vast et Jelena Sjakste Laboratoire des Solides Irradiés, CEA Direction des Sciences de la Matière - CNRS UMR École Polytechnique, Palaiseau, France Auteur correspondant : Téléphone : / Fax : Les carbures de bore constituent une classe de matériaux d intérêt industriel en raison de leurs propriétés mécaniques remarquables, utilisée de manière intensive dans les outils de coupe et d abrasion, au côté du diamant et du nitrure de bore cubique (BN). Cependant, ils ne peuvent servir de matériau de protection car, de manière paradoxale, ils ne peuvent soutenir une onde de choc. Afin de comprendre ce comportement, nous avons étudié l évolution des propriétés physiques sous conditions extrêmes (hautes pressions et températures) à l aide de méthodes théoriques basées sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) [1] et sur la théorie de la perturbation de la fonctionnelle de la densité (DFPT) [2]. Figure 1 : Zone d endommagement d un cristal de carbure de bore B 4 C soumis à contrainte (photographie par microscopie électronique à haute résolution, tirée de [3]). Le carbure de bore à composition riche en carbone (20 % en composition) B 4 C présente une structure atomique consistant principalement en des icosaèdres B 11 C (avec C en site polaire) reliés par des chaînes CBC [4, 5, 6]. Cette structure a pu être déterminée par calcul au sein de la DFT des énergies et de spectres de vibration théoriques, confrontés aux résultats obtenus expérimentalement. De nombreux autres modèles structuraux présentant des concentrations variées en carbone ont également pu être étudiés, et nous ont permis d établir que la plupart de ces phases sont métastables par rapport à B 4 C [7]. Cette métastabilité permet de supposer la présence de ces structures comme défauts ponctuels au sein du cristal réel. Nous avons pu montrer, par introduction de ces défauts dans des super-mailles de carbure de bore B 4 C, que certains de ces défauts (ici des lacunes de bore au sein des chaînes CBC) sont à l origine de modifications structurales se produisant sous pression. On peut en effet constater la présence de transitions de 1 er ordre sur les courbes d équations d état théoriques (P = f(v), cf. figure 2).

17 Figure 2 : variation des volumes théoriques en fonction de la pression et du taux de lacunes pour 8 mailles dans une supermaille. Ces transitions se produisent pour des pressions (variables en fonction du taux de défauts au sein du matériau étudié) en bon accord avec les résultats expérimentaux [8] qui indiquent que le carbure de bore soumis à choc voit ses propriétés modifiées entre 30 et 40 GPa. Les équations d état des carbures de bore à taux de lacune variable étudiés présentent donc deux parties distinctes dans l intervalle de pression qui nous intéresse : une partie basse pression comparable à celle de B 4 C sans défaut, et une partie haute pression (après transition) dont les paramètres déterminés par ajustement à l équation de Murnaghan sont modifiés. Les travaux présentés ont permis de mettre en évidence un nouveau défaut dans les carbures de bore (lacune de bore dans la chaîne) induisant une modification des propriétés physiques du cristal de carbure de bore B 4 C pour des pressions de l ordre de 30 GPa. Cette lacune est de fait à l origine d une diminution brusque du volume lors de la transition qui pourrait occasionner des lignes de fracture dans le cristal réel, et expliquerait la non-tenue aux chocs. Références S. Baroni, S. de Gironcoli, A.D. Corso, and P. Giannozzi, Rev. Mod. Phys. 73, 515 (2001). 3. M. Chen, J. McCauley and K. Hemker, Science 299, 1563 (2003). 4. F. Mauri, N. Vast and C.J. Pickard, Phys. Rev. Lett. 87, (2001). 5. R. Lazzari, N. Vast, J.M. Besson, S. Baroni and A. Dal Corso, Phys. Rev. Lett. 83, 3230 (1999); Ibid 85, 4194 (2000). 6. M. Calandra, N. Vast and F. Mauri, Phys. Rev. B 69, (2004). 7. N. Vast, J. Sjakste and E. Betranhandy, Journal of Physics: Conference Series, under press. 8. T. J. Vogler, W. D. Reinhart, and L. C. Chhabildas, J. Appl. Phys. 95, 4173 (2004).

18 Effets de température et d alliage dans de nanocristaux de semiconducteurs Hans-Christian Weissker 1,2, Ning Ning 1, et Holger Vach 1 1 Laboratoire de Physique des Interfaces et Couches Minces, École Polytechnique. 2 E.T.S.F. France, Palaiseau, France. Dans les nanocristaux de semiconducteur, plusieurs effets portent sur les propriétés électroniques et optiques. En fonction de la méthode de fabrication, les interfaces et la composition changent les propriétés. En outre, les effets de la température, souvant négligés dans les calculs des propriétés optiques, changent également les spectres. La description et la compréhension de ces effets permettent de s approcher d un traitement réaliste de ces systemes. Or, dans le cadre de calculs ab initio, l effort numérique pour la description des questions structurales (relaxation, dynamique moléculaire, détermination des structures de basse énergies...) est prohibitif pour un traitement complet de ces questions. D un autre coté, la combinaison de calculs empiriques ou semi-empiriques pour la détermination des structures avec de calculs ab initio pour la structure électronique et les propriétés optiques [1] permet de traiter de systèmes d intérêt pratique. Une fa con de décrire les effets de la température est la prise en compte directe des vibrations de la maille. La température donnant l énergie cinétique moyenne des atomes, le movement thermique des atomes dans les agrégats peut être décrit par la dynamique moléculaire. Les atomes sont donc considérés commes des points avec une masse et des interactions entre eux. Cette formulation du problème et basée sur les équations classiques de Newton. Le problème consiste de l un coté à intégrer ces équations et de trouver, de cette manière, les trajectoires. D un autre coté, il faut des potentiels d interaction qui décrivent bien la situation physique/chimique. Nous utilisons le code de dynamique moléculaire VE- NUS avec un potentiel empirique d Ohira-Tersoff reoptimisé, ce qui nous permet de traiter aussi des radicaux et des substrats de silicium hydrogéné. Or, l approche de la MD classique ne donne pas d information sur la structure électronique ni sur la réponse optique. Afin de les obtenir, nous utilisons des calculs ab initio. Dans les équations de Kohn et de Sham qui présentent une description du système à plusieurs particules reduite à un problème à un électron qui bouge dans le champ moyenne de tous les autres, les positions des noyeaux sont des paramètres qui rentrent dans le potentiel externe. Comme le mouvement des électrons est bien plus vite que celui des noyeaux, les électrons peuvent être considerés comme dans leur état fondamental à tout moment. (Cela n est rien d autre que l approximation dite de Born et d Oppenheimer.) Nous pouvons donc, pour chaque snapshot à un temps donné de la trajectoire, déterminer la structure électronique et les spectres, par exemple d absorption. Puisque les vibrations des agrégats à des températures pas trop élévées sont des déviations rélativement petites par rapport à la structure d énergie minimale (c est-à-dire sans que des 1

19 Fig. 1: Influence de la température sur les spectres d absorption, calculés dans l approximation de particules indépendantes, pour l agrégat Si 29 H 24. Sauf pour le cas de 0 K, les spectres sont des moyennes sur 100 spectres calculés pour des configurations du système espacées par 20 fs. Le changement du gap HOMO-LUMO, lui aussi moyenné sur 100 snapshots, est donné pour cet agrégat ainsi que pour le plus petit Si 6 H 12. Il est intéressant de noter que le changement des gaps avec la température est linéaire. (H.-Ch. Weissker, N. Ning et H. Vach, en préparation pour publication.) liaisons soient cassées ou formées), on s attends à ce que les spectres, elles aussi, soient toujours similaires à ce que l on trouve sans la prise en compte de la température. Or, les petits changements de la géométrie donnent lieu aux changements des spectres qui, eux, ne sont pas forcement petits. Cela est montré dans la figure [1]. Pour la température 0 K, c esta-dire sans vibration, ont vois des peaks bien définis. Avec la température, ces structures sont de plus en plus élargies, mais aussi décalées en énergie. Ce dernier effet est bien illustré par le changement du gap HOMO-LUMO avec la température. Nous trouvons une forte réduction qui est, en plus, lineaire. Notons que l élargissement des lignes dans les spectres est déjà assez grand même à température ambiante. De ce fait, nous pouvons concluire deux choses. D un coté, cela rends l observation des structures spectrales individuelles, par exemple dans un plasma où des agrégats sont formés, très difficile. D un autre coté, bien utilisé, cette réduction du gap pourra être utilisée afin d augmenter l absorption des cellules solaires, notamment à base de couches minces préparées par dépôt de plasma òu se trouvent de telles structures. Finalement, dans mon exposé, je adresserai aussi l influence de l alliage avec du germanium dans les agrégats de silicium [2]. Références [1] G. Cappellini, H.-Ch. Weissker, D. De Salvador, J. Furthmüller, F. Bechstedt, G. Satta, F. Casula, and L. Colombo, J. Phys. : Condens. Matter 17, 643 (2005). [2] S. Botti, H.-Ch. Weissker, and M.A.L. Marques, Alloying effects on the optical properties of Ge 1 x Si x nanocrystals from TDDFT and comparison with effective-medium theory, Phys. Rev. B 79, (2009) [3] N. Ning, G. Dolgonos, W. Morscheidt, A. Michau, K. Hassouni and H. Vach, Computational Methods in Science and Engineering, 1, (2007).

20 LE GEL D UN FILM MOLECULAIRE OU ELECTROLYTIQUE A LA SURFACE D UN MESOPORE P.BONNAUD 1, R. J.-M. PELLENQ 1, B. COASNE 2 1 Centre Interdisciplinaire des Nanosciences de Marseille, CNRS, UPR 3118 case cedex 9, Marseille, France. 2 Institut Charles Gerhardt Montpellier, CNRS and Université Montpellier 2, France. Le comportement des bétons (mélange de ciment et de granulats) en conditions environnementales reste encore mal compris. En particulier, les processus physiques à l'oeuvre lors de la pénétration de sels ou d'agents agressifs, le comportement au feu ainsi que les cycles gel/dégel restent à être clarifiés. L'étude proposée ici porte sur ce dernier point et se limite à la phase majeure des pâtes de ciment responsable de ses propriétés mécaniques, les silicates de calcium hydratés (ou C-S-H avec C=CaO, S=SiO 2, et H=H 2 O). A l échelle nanométrique, le C-S-H est constitué de feuillets (à la manière des argiles) qui se lient les uns aux autres pour former des briques élémentaires. Ces dernières s assemblent de manière désordonnée pour former un matériau poreux multi-échelle (large distribution de tailles pores couvrant plusieurs ordres de grandeur). Certains de ces pores sont saturés en eau. a) b) c) La répétition des cycles de gel/dégel entraîne une détérioration du matériau cimentaire. On pense instinctivement que ce résultat est dû à l eau qui en Figure 1: Structure des C-S-H: a) feuillets; b) briques élémentaires; c) Assemblage désordonné. condition de gel accroît sa densité. Ainsi, le solide formé applique une contrainte mécanique sur les murs de C-S-H. Toutefois, le comportement au gel de ces matériaux n est pas uniquement régi par la variation de densité de l eau lors de sa solidification. En effet, Beaudoin et MacInnis (CCR, Vol. 4, p , 1974) ont montré qu un échantillon de pâte de ciment saturée par du benzène, qui, au contraire de l eau, se contracte en se solidifiant, continue de se dilater lorsqu il est soumis au froid. Une autre explication peut être donnée par la présence de cristaux de sels croissant au sein de cette porosité. Le transport des ions alimentant ces cristaux est assuré par une couche d eau physisorbée à la surface des pores dont on pense qu elle reste liquide même en dessous du point de gel. On comprend alors l importance de mieux comprendre la thermodynamique et la dynamique de cette couche d eau ou d électrolytique au contact de la surface des pores cimentaires. Pour cela, nous mettons en œuvre plusieurs techniques complémentaires de simulation moléculaire (Monte-Carlo et Dynamique Moléculaire).

Simulation and Modeling of the Transport across Polymeric Nanoporous Membranes

Simulation and Modeling of the Transport across Polymeric Nanoporous Membranes Simulation and Modeling of the Transport across Polymeric Nanoporous Membranes Présentation du Partenaire 4 de l ANR Benoit Coasne (CR), François Henn (PR) Institut Charles Gerhardt Montpellier (ICGM)

Plus en détail

Plate forme de modélisation en vue de la prédiction de la durée de vie des bétons vis-à-vis de la pénétration d agents agressifs

Plate forme de modélisation en vue de la prédiction de la durée de vie des bétons vis-à-vis de la pénétration d agents agressifs Plate forme de modélisation en vue de la prédiction de la durée de vie des bétons vis-à-vis de la pénétration d agents agressifs Phase d'initiation de la corrosion vis-à-vis de la - pénétration d'agents

Plus en détail

Voyage dans le nano monde: Observation des atomes par Microscopie à Effet Tunnel Contact: sophie.guezo@univ rennes1.fr

Voyage dans le nano monde: Observation des atomes par Microscopie à Effet Tunnel Contact: sophie.guezo@univ rennes1.fr Observation des atomes par Microscopie à Effet Tunnel Contact: sophie.guezo@univ rennes1.fr Monoxyde de Carbone sur Platine Galerie IBM Institut de Physique de Rennes: présentation Unité Mixte de Recherche

Plus en détail

Equilibre solide-liquide des systèmes binaires

Equilibre solide-liquide des systèmes binaires Equilibre solide-liquide des systèmes binaires I. Introduction La matière présente généralement trois états: solide, liquide et gazeux. Les phases et les structures sous lesquelles peuvent exister les

Plus en détail

Chapitre 16. Particules identiques en physique quantique

Chapitre 16. Particules identiques en physique quantique Chapitre 16 Particules identiques en physique quantique Addition de N spins ½ Si vous avez changé de canal, tapez: [Ch]-[4]-[1]-[Ch] ou [Go]-[4]-[1]-[Go] Que peut-on dire du spin total d un ensemble de

Plus en détail

Corrigés du Thème 1 :

Corrigés du Thème 1 : Thème 1 : Corrigés des exercices Page 1 sur 9 Corrigés du Thème 1 : Création : juin 2 003 Dernière modification : juin 2005 Exercice T1_01 : Evaluation de la taille d une molécule d eau Dans 1g ( 1 cm

Plus en détail

Le silicium partiellement cristallisé (nano-poly Si)

Le silicium partiellement cristallisé (nano-poly Si) 1 Le silicium partiellement cristallisé (nano-poly Si) Contexte : Limitations du a-si:h Le silicium nanocristallin déposé par plasma La cristallisation en phase solide (silicium poly-cristallin) Le recuit

Plus en détail

Cours 7. Introduction des composants à semiconducteur

Cours 7. Introduction des composants à semiconducteur Cours 7. Introduction des composants à semiconducteur Par Dimitri galayko Unité d enseignement Élec-info pour master ACSI à l UPMC Octobre-décembre 2005 1 Rappel sur la structure atomique des isolants

Plus en détail

Modèle réduit pour la DSC : Application aux solutions binaires

Modèle réduit pour la DSC : Application aux solutions binaires Modèle réduit pour la DSC : Application aux solutions binaires Stéphane GIBOUT 1, Erwin FRANQUET 1, William MARÉCHAL 1, Jean-Pierre BÉDÉCARRATS 1, Jean-Pierre DUMAS 1 1 Univ. Pau & Pays Adour, LaTEP-EA

Plus en détail

CHAPITRE 2 LES COMPOSÉS CHIMIQUES ET LES LIAISONS

CHAPITRE 2 LES COMPOSÉS CHIMIQUES ET LES LIAISONS CHAPITRE 2 LES COMPOSÉS CHIMIQUES ET LES LIAISONS 2.1 - La formation de liaisons ioniques et covalentes 2.2 - Les noms et les formules des composés ioniques et moléculaires 2.3 - Une comparaison des propriétés

Plus en détail

Chapitre II : Propriétés thermiques de la matière

Chapitre II : Propriétés thermiques de la matière II.1. La dilatation thermique Chapitre II : Propriétés thermiques de la matière Lorsqu on chauffe une substance, on provoque l augmentation de l énergie cinétique des atomes et des molécules, ce qui accroît

Plus en détail

MODELE DE PRESENTATION DU PROJET

MODELE DE PRESENTATION DU PROJET MODELE DE PRESENTATION DU PROJET SITUATION ACTUELLE DU PROJET: Intitulé du PNR Code du Projet (Réservé à l administration) SCIENCES FONDAMENTALES Nouveau projet : Projet reformule: 1.1. Domiciliation du

Plus en détail

ESTIMATION DE LA HAUTEUR D UN LIT DE STOCKAGE DE L ENERGIE THERMIQUE UTILISANT UN MATERIAU A CHANGEMENT DE PHASE

ESTIMATION DE LA HAUTEUR D UN LIT DE STOCKAGE DE L ENERGIE THERMIQUE UTILISANT UN MATERIAU A CHANGEMENT DE PHASE 0-06 Novembre, 00, Sousse,Tunisie ESTIMATION DE LA HAUTEUR D UN LIT DE STOCKAGE DE L ENERGIE THERMIQUE UTILISANT UN MATERIAU A CHANGEMENT DE PHASE A. Benmansour A. Benzerdjeb Laboratoire de mécanique appliquée,

Plus en détail

Etude de l influence des effets élastiques sur les diagrammes de phase d alliages binairesi

Etude de l influence des effets élastiques sur les diagrammes de phase d alliages binairesi Etude de l influence des effets élastiques sur les diagrammes de phase d alliages binairesi M. Fèvre A. Finel, Y. Le Bouar, E. Avédikian (06), Y. Magnin (07) ORSAY OVEMBRE 2010, O SIMNANA, 5 NO Plan de

Plus en détail

Chimie des Aerosols. Polluants. Fiche détaillée Niveau. (A partir de la 2nd)

Chimie des Aerosols. Polluants. Fiche détaillée Niveau. (A partir de la 2nd) Chimie des Aerosols Polluants Fiche détaillée Niveau (A partir de la 2nd) nouvelles particules dans l atmosphère. Les particules formées sont ultra-fines et par conséquent difficiles à détecter, mais

Plus en détail

COURS AVANCÉS EN SCIENCE ET TECHNOLOGIE DES PLASMAS

COURS AVANCÉS EN SCIENCE ET TECHNOLOGIE DES PLASMAS COURS AVANCÉS EN SCIENCE ET TECHNOLOGIE DES PLASMAS Les universités membres de Plasma-Québec mettent à la disposition des étudiants de maîtrise et de doctorat une brochette de neuf cours avancés couvrant

Plus en détail

Fabrication et caractérisation électrique d'un capteur de gaz à base de nanofils de silicium suspendus

Fabrication et caractérisation électrique d'un capteur de gaz à base de nanofils de silicium suspendus Fabrication et caractérisation électrique d'un capteur de az à base de nanofils de silicium suspendus A-C. SALAÜN, R. ROGEL, E. JACQUES et L. PICHON anne-claire.salaun@univ-rennes1.fr Groupe Microélectronique,

Plus en détail

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices :

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices : Chapitre 02 La lumière des étoiles. I- Lumière monochromatique et lumière polychromatique. )- Expérience de Newton (642 727). 2)- Expérience avec la lumière émise par un Laser. 3)- Radiation et longueur

Plus en détail

Analyse des propriétés de matériaux sous choc par simulations moléculaires (Monte Carlo et dynamique moléculaire)

Analyse des propriétés de matériaux sous choc par simulations moléculaires (Monte Carlo et dynamique moléculaire) Analyse des propriétés de matériaux sous choc par simulations moléculaires (Monte Carlo et dynamique moléculaire) Laurent Soulard CEA-DAM Ile-de-France laurent.soulard@cea.fr 1 Problématique La DAM est

Plus en détail

4- Méthodes physiques d analyse en métallurgie

4- Méthodes physiques d analyse en métallurgie 4- Méthodes physiques d analyse en métallurgie a) Classifications b) Microscope métallographique c) Microscope électronique à balayage d) Microscope électronique en transmission e) Diffraction des rayons

Plus en détail

ÉTUDE DE L EFFICACITÉ DE GÉOGRILLES POUR PRÉVENIR L EFFONDREMENT LOCAL D UNE CHAUSSÉE

ÉTUDE DE L EFFICACITÉ DE GÉOGRILLES POUR PRÉVENIR L EFFONDREMENT LOCAL D UNE CHAUSSÉE ÉTUDE DE L EFFICACITÉ DE GÉOGRILLES POUR PRÉVENIR L EFFONDREMENT LOCAL D UNE CHAUSSÉE ANALYSIS OF THE EFFICIENCY OF GEOGRIDS TO PREVENT A LOCAL COLLAPSE OF A ROAD Céline BOURDEAU et Daniel BILLAUX Itasca

Plus en détail

Ing. M. VAN DROOGENBROEK Dr J. LECOINTRE PIERRARD Virton

Ing. M. VAN DROOGENBROEK Dr J. LECOINTRE PIERRARD Virton Influence d un film viscoélastique ultra-mince sur la réponse d une pointe oscillante : vers un aspect quantitatif du mode semi contact d un microscope à force atomique Ing. M. VAN DROOGENBROEK Dr J. LECOINTRE

Plus en détail

MESURES DE DILATOMETRIE SUR DEUX NUANCES D ACIER INOX : 1.4542 ET 1.4057 le 04/01/00

MESURES DE DILATOMETRIE SUR DEUX NUANCES D ACIER INOX : 1.4542 ET 1.4057 le 04/01/00 1 EIDGENÖSSISCHE TECHNISCHE HOCHSCHULE LAUSANNE POLITECNICO FEDERALE DI LOSANNA SWISS FEDERAL INSTITUTE OF TECHNOLOGY LAUSANNE DEPARTEMENT DE MICROTECHNIQUE INSTITUT DE PRODUCTION MICROTECHNIQUE CH - 1015

Plus en détail

Propriétés électriques des semiconducteurs

Propriétés électriques des semiconducteurs Chapitre 1 Propriétés électriques des semiconducteurs De nombreux composants électroniques mettent à profit les propriétés de conduction électrique des semiconducteurs. Ce chapitre décrit comment un semiconducteur

Plus en détail

Etude expérimentale des modes d onde de surface piégés

Etude expérimentale des modes d onde de surface piégés Etude expérimentale des modes d onde de surface piégés P. J. COBELLI a, P. PETITJEANS a, A. MAUREL b, V. PAGNEUX b,c a. Laboratoire de Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes, UMR CNRS 7636 Ecole

Plus en détail

Weinheim, Germany, 1997 21 Surface Science 416 (1998) L1114 L1117

Weinheim, Germany, 1997 21 Surface Science 416 (1998) L1114 L1117 Dans l optique environnementale actuelle, d importants moyens sont mis en œuvre afin de réduire la pollution atmosphérique, notamment par l introduction d unités de conversion catalytique sur les véhicules

Plus en détail

Théories analytiques du transport des ions en solution - Application aux poreux chargés.

Théories analytiques du transport des ions en solution - Application aux poreux chargés. Atelier MoMAS PARIS 2010 Théories analytiques du transport des ions en solution Application aux poreux chargés. O. Bernard, J.F. Dufrêche, P. Turq. Laboratoire Physicochimie des Electrolytes Colloides

Plus en détail

la matièr cuivre (II) Donner la 2) Déterminer et Cu 2+ + Correction : ions chlorure. 1) Chlorure de cuivre neutralité CuCl 2. = =

la matièr cuivre (II) Donner la 2) Déterminer et Cu 2+ + Correction : ions chlorure. 1) Chlorure de cuivre neutralité CuCl 2. = = 1) Chlorure de cuivre Le chlorure de cuivre (II) est un composé ionique constitué d'ions chlorure Cl - et d'ions cuivre (II) Cu 2+. Donner la formule statistique de ce composé. Écrire l'équation de sa

Plus en détail

Les rencontres scientifiques du vendredi

Les rencontres scientifiques du vendredi Les rencontres scientifiques du vendredi Un élément de l Animation Scientifique de l axe 2 Techniques & Méthodes : Mesurer la taille des Particules Natalia Nicole Rosa Doctorante de l Axe 2 UMR IATE 29

Plus en détail

Recuit sous hydrogène des couches du silicium poreux

Recuit sous hydrogène des couches du silicium poreux Revue des Energies Renouvelables ICRESD-07 Tlemcen (2007) 47 52 Recuit sous hydrogène des couches du silicium poreux F. Otmani *, Z. Fekih, N. Ghellai, K. Rahmoun et N.E. Chabane-Sari Unité de Recherche

Plus en détail

Modèle de simulation d un capteur de gaz à base d un semi-conducteur de type «p» pour la détection d'un gaz réducteur

Modèle de simulation d un capteur de gaz à base d un semi-conducteur de type «p» pour la détection d'un gaz réducteur Modèle de simulation d un capteur de gaz à base d un semi-conducteur de type «p» pour la détection d'un gaz réducteur A.Bejaoui, J. Guerin, K.Aguir Aix-Marseille Université, IM2NP-UMR CNRS 7334 13397 Marseille

Plus en détail

CHAPITRE 2 DIAGRAMME DES PHASES A L EQUILIBRE

CHAPITRE 2 DIAGRAMME DES PHASES A L EQUILIBRE CHAPITRE 2 DIAGRAMME DES PHASES A L EQUILIBRE Contenu : Miscibilité totale Miscibilité partielle Plan du cours Objectif général Acquérir les notions de base associées à la formation des phases, de leurs

Plus en détail

Les Énergies «Renouvelables» 6juillet2011

Les Énergies «Renouvelables» 6juillet2011 Les Énergies «Renouvelables» 6juillet2011 Introduction Comme son nom l indique, une énergie renouvelable est une énergie utilisant des élèments naturels, renouvelés plus rapidement qu ils ne sont consommés.

Plus en détail

Chapitre I PHENOMENE DE FLUORESCENCE ORIGINE ET PROCESSUS. * hυ hυ

Chapitre I PHENOMENE DE FLUORESCENCE ORIGINE ET PROCESSUS. * hυ hυ Rayons Rayons X Ultra-violets Infra-rouges Micro-ondes Ondes radio 1 Chapitre I PHENOMENE DE FLUORESCENCE ORIGINE ET PROCESSUS Définitions * hυ hυ La fluorescence ou luminescence est l émission d énergie

Plus en détail

Principes généraux de la biochimie

Principes généraux de la biochimie Principes généraux de la biochimie «La biochimie a pour but de décrire, expliquer et exploiter les structures et le comportement des molécules biologiques en se servant de la chimie, de la physique et

Plus en détail

Chapitre 3 : Liaisons chimiques. GCI 190 - Chimie Hiver 2009

Chapitre 3 : Liaisons chimiques. GCI 190 - Chimie Hiver 2009 Chapitre 3 : Liaisons chimiques GCI 190 - Chimie Hiver 2009 Contenu 1. Liaisons ioniques 2. Liaisons covalentes 3. Liaisons métalliques 4. Liaisons moléculaires 5. Structure de Lewis 6. Électronégativité

Plus en détail

4. Microscopie électronique à balayage

4. Microscopie électronique à balayage 4. Microscopie électronique à balayage 4.1. Principe de formation des images en MEB 4.2. Mise en œuvre 4.3. Les différents modes d imagerie 4.4. Les différents types de contraste 4.5. Performances 4.5.1.

Plus en détail

Cours 11-2 LES CÉRAMIQUES. Contenu

Cours 11-2 LES CÉRAMIQUES. Contenu Cours 11-2 LES CÉRAMIQUES Technologie des matériaux TTT 1 Contenu 1 Définition 2 Classification 3 Propriétés 4 Matériaux 5 Fabrication Technologie des matériaux TTT 2 1 Céramiques courantes Briques Marbres

Plus en détail

SARM: Simulation of Absorption Refrigeration Machine

SARM: Simulation of Absorption Refrigeration Machine Revue des Energies Renouvelables Vol. 11 N 4 (2008) 587 594 SARM: Simulation of Absorption Refrigeration Machine S. Kherris 1*, M. Makhlouf 1 et A. Asnoun 2 1 Laboratoire des Matériaux et des Systèmes

Plus en détail

Capacité Métal-Isolant-Semiconducteur (MIS)

Capacité Métal-Isolant-Semiconducteur (MIS) apacité Métal-solant-Semiconducteur (MS) 1-onstitution Une structure Métal-solant-Semiconducteur (MS) est constituée d'un empilement de trois couches : un substrat semiconducteur sur lequel on a déposé

Plus en détail

Diagrammes de Phases

Diagrammes de Phases Diagrammes de Phases Société Francophone de Biomatériaux Dentaires P. MILLET Date de création du document 2009-2010 Table des matières I ENC :... 2 II Introduction et définitions... 4 III Construction

Plus en détail

Transferts thermiques par conduction

Transferts thermiques par conduction Transferts thermiques par conduction Exercice 1 : Température de contact entre deux corps* On met en contact deux conducteurs thermiques cylindriques, calorifugés sur leurs surfaces latérales. On se place

Plus en détail

Du kev au GeV : La température à l assaut de la matière. E. Suraud, Univ. P. Sabatier, Toulouse

Du kev au GeV : La température à l assaut de la matière. E. Suraud, Univ. P. Sabatier, Toulouse Du kev au GeV : La température à l assaut de la matière E. Suraud, Univ. P. Sabatier, Toulouse La température, source de «désordre» ou source «d ordre»? Plan Température source de «désordre» Température

Plus en détail

Stockage de chaleur solaire par sorption : Analyse et contrôle du système à partir de sa simulation dynamique

Stockage de chaleur solaire par sorption : Analyse et contrôle du système à partir de sa simulation dynamique Stockage de chaleur solaire par sorption : Analyse et contrôle du système à partir de sa simulation dynamique Kokouvi Edem N TSOUKPOE 1, Nolwenn LE PIERRÈS 1*, Lingai LUO 1 1 LOCIE, CNRS FRE3220-Université

Plus en détail

Diagramme D équilibre Binaire

Diagramme D équilibre Binaire Chapitre 4 : Diagramme D équilibre Binaire Objectifs spécifiques : -Connaitre les phases d une composition chimique de deux éléments en différentes températures. - maitriser la lecture d un diagramme d

Plus en détail

Chap. V : Propriétés physiques et chimiques et tableau périodique. r anion

Chap. V : Propriétés physiques et chimiques et tableau périodique. r anion V.1. Propriétés physiques V.1.a. Le rayon atomique Dans une même colonne quand on change de période n d'une unité, le volume effectif de l atome croît brusquement dans une même colonne r quand n. Au sein

Plus en détail

La chimie atmosphérique

La chimie atmosphérique La chimie atmosphérique Régions et caractéristiques de l atmosphère Multitude de composés chimiques sont présents dans la troposphère La composition de l air de la troposphère Les gaz O 2, N 2, Ar gaz

Plus en détail

Physique Chimie. Utiliser les langages scientifiques à l écrit et à l oral pour interpréter les formules chimiques

Physique Chimie. Utiliser les langages scientifiques à l écrit et à l oral pour interpréter les formules chimiques C est Niveau la représentation 4 ème 2. Document du professeur 1/6 Physique Chimie LES ATOMES POUR COMPRENDRE LA TRANSFORMATION CHIMIQUE Programme Cette séance expérimentale illustre la partie de programme

Plus en détail

Conductivité thermique apparente d un milieu granulaire en fonction des contraintes mécaniques

Conductivité thermique apparente d un milieu granulaire en fonction des contraintes mécaniques Conductivité thermique apparente d un milieu granulaire en fonction des contraintes mécaniques Mohamed filali*, Bruno Ladevie**, Fudym** Alain De Ryck**, Olivier * IUT Cherbourg-Manche, Antenne de Saint-Lô

Plus en détail

1) Solides amorphes et solides cristallins 2) Le modèle du cristal parfait 3) Définitions fondamentales de cristallographie

1) Solides amorphes et solides cristallins 2) Le modèle du cristal parfait 3) Définitions fondamentales de cristallographie CRISTALLOGRAPHIE PLAN DU COURS I L état cristallin 1) Solides amorphes et solides cristallins 2) Le modèle du cristal parfait 3) Définitions fondamentales de cristallographie II Les métaux 1) La liaison

Plus en détail

Plasma et Fluides conducteurs

Plasma et Fluides conducteurs GdR 2489 DYCOEC DYnamique et COntrôle des Ensembles Complexes Thème Plasma et Fluides conducteurs Présentation de la thématique - milieux conducteurs interactions électromagnétiques, MHD - au laboratoire

Plus en détail

PHYSIQUE Discipline fondamentale

PHYSIQUE Discipline fondamentale Examen suisse de maturité Directives 2003-2006 DS.11 Physique DF PHYSIQUE Discipline fondamentale Par l'étude de la physique en discipline fondamentale, le candidat comprend des phénomènes naturels et

Plus en détail

FORME DES MOLECULES. La théorie donne l arrangement des paires liantes et non liantes autour de l atome central.

FORME DES MOLECULES. La théorie donne l arrangement des paires liantes et non liantes autour de l atome central. FORME DES MOLECULES I) Répulsion des paires électroniques La forme des molécules dépend des angles de liaison. Un angle de liaison est défini par l angle entre deux atomes formant une liaison. Les angles

Plus en détail

LES LIANTS HYDRAULIQUES. Hamdi Boualem ENSSMAL

LES LIANTS HYDRAULIQUES. Hamdi Boualem ENSSMAL LES LIANTS HYDRAULIQUES Hamdi Boualem ENSSMAL Le ciment Le ciment est une matière pulvérulente, formant avec l eau ou avec une solution saline une pâte plastique liante, capable d agglomérer, en durcissant,

Plus en détail

L art de l architecture atomique

L art de l architecture atomique L art de l architecture atomique Alain ROCHEFORT, Centre de recherche en calcul appliqué (CERCA), 5160 Boul. Décarie, bureau 400, Montréal, (Québec) Canada H3X 2H9. Démocrite avait raison! On peut différencier

Plus en détail

Quelques bonnes raisons pour ne pas faire les mesures électriques par AFM à l'air

Quelques bonnes raisons pour ne pas faire les mesures électriques par AFM à l'air Quelques bonnes raisons pour ne pas faire les mesures électriques par AFM à l'air Brice Gautier, Antoine Brugère, Wael Hourani, Octavian Ligor, Antonin Grandfond, Alexis Borowiak, David Albertini, Armel

Plus en détail

TD 9 Problème à deux corps

TD 9 Problème à deux corps PH1ME2-C Université Paris 7 - Denis Diderot 2012-2013 TD 9 Problème à deux corps 1. Systèmes de deux particules : centre de masse et particule relative. Application à l étude des étoiles doubles Une étoile

Plus en détail

Complément - Chapitre 1 Notions fondamentales

Complément - Chapitre 1 Notions fondamentales Complément - Chapitre 1 Notions fondamentales Configurations électroniques 1.a Cases quantiques La configuration électronique des atomes consiste en la répartition des électrons au sein des différentes

Plus en détail

Intérêt énergétique de l utilisation de matériaux à changement de phase (MCP) dans un chauffe-eau utilisant une source d énergie électrique

Intérêt énergétique de l utilisation de matériaux à changement de phase (MCP) dans un chauffe-eau utilisant une source d énergie électrique Intérêt énergétique de l utilisation de matériaux à changement de phase (MCP) dans un chauffe-eau utilisant une source d énergie électrique Stéphane GIBOUT*, Erwin FRANQUET, Jean CASTAING-LASVIGNOTTES,

Plus en détail

Études par diffraction de fibres de l ADN double brin

Études par diffraction de fibres de l ADN double brin J. Phys. IV France 130 (2005) 63 74 C EDP Sciences, Les Ulis DOI: 10.1051/jp4:2005130004 Études par diffraction de fibres de l ADN double brin V.T. Forsyth 1,2 et I.M. Parrot 1,2 1 Institut Laue Langevin,

Plus en détail

UMR 5209 CNRS, Faculté des Sciences Mirande, Université de Bourgogne 9, Av. Alain Savary, BP 47870, 21078 Dijon Cedex, France

UMR 5209 CNRS, Faculté des Sciences Mirande, Université de Bourgogne 9, Av. Alain Savary, BP 47870, 21078 Dijon Cedex, France Revue des Energies Renouvelables Vol. 13 N 4 (2010) 625 632 Elaboration et caractérisation des matériaux binaires Cu x S et Ag 2 S élaborés par la technique SILAR pour couche tampon de cellule solaire

Plus en détail

Étude par microscopie électronique à haute

Étude par microscopie électronique à haute Sommaire Étude par microscopie électronique à haute résolution d agrégats de CoPt Nils Blanc - GDR Nano-alliages F. Tournus, T. Épicier (Laboratoire MATEIS - CLIME - INSA), V. Dupuis. Laboratoire de physique

Plus en détail

Enseignement secondaire

Enseignement secondaire Enseignement secondaire Classe de IIIe Chimie 3e classique F - Musique Nombre de leçons: 1.5 Nombre minimal de devoirs: 4 devoirs par an Langue véhiculaire: Français I. Objectifs généraux Le cours de chimie

Plus en détail

De la seconde à la première S. en sciences-physiques et chimiques

De la seconde à la première S. en sciences-physiques et chimiques De la seconde à la première S en sciences-physiques et chimiques programme pour une transition réussie La seconde La première Les TPE Évaluation diagnostic A vous de jouer Le site Les sciences au lycée

Plus en détail

Etude de l écoulement d un fluide entre deux plans parallèles munis d obstacles

Etude de l écoulement d un fluide entre deux plans parallèles munis d obstacles ème Congrès Français de Mécanique Bordeaux, 6 au 3 août 3 Etude de l écoulement d un fluide entre deux plans parallèles munis d obstacles. BODIF, F. DNNE,.K. BENKL niversité des Sciences et de la Technologie

Plus en détail

I. LE POISON D HERCULE POIROT 7 40

I. LE POISON D HERCULE POIROT 7 40 DS S THÈME OBSERVER/COHÉSION DE LA MATIÈRE/ Page / NOM :... PRÉNOM :... CLASSE :... DATE :... I. LE POISON D HERCULE POIROT 7 40 a) Établir la formule de Lewis du cyanure d hydrogène Configurations électroniques

Plus en détail

TSC II. Analyse par Courants Thermostimulés. L excellence en analyse thermique et en calorimétrie

TSC II. Analyse par Courants Thermostimulés. L excellence en analyse thermique et en calorimétrie TSC II Analyse par Courants Thermostimulés L excellence en analyse thermique et en calorimétrie 2 TSC1I applications... Introduction Cette méthode particulière d Analyse Thermique utilise la MOBILITE MOLECULAIRE

Plus en détail

2. Propriétés thermiques

2. Propriétés thermiques 2. Propriétés thermiques Elles permettent d interpréter les réactions d un matériau aux variations de la température 1. Capacité thermique 2. Dilatation thermique 3. Conductivité thermique Energie de liaison

Plus en détail

CHAPITRE I CONCEPTION DE MICROCAPTEURS DE PRESSION PIEZORESISTIFS A MEMBRANE SILICIUM A HAUTES PERFORMANCES

CHAPITRE I CONCEPTION DE MICROCAPTEURS DE PRESSION PIEZORESISTIFS A MEMBRANE SILICIUM A HAUTES PERFORMANCES 21 CHAPITRE I CONCEPTION DE MICROCAPTEURS DE PRESSION PIEZORESISTIFS A MEMBRANE SILICIUM A HAUTES PERFORMANCES Chapitre I : Conception de microcapteurs de pression piézorésisitifs à membrane silicium à

Plus en détail

sont les enfants de l incertitude

sont les enfants de l incertitude Fluctuations thermiques : quand les grandeurs Quand les grandeurs thermiques thermiques sont les enfants sont les enfants de l incertitude de l incertitude Karl Joulain K. Joulain, Université de Poitiers

Plus en détail

Chapitre n 2. Conduction électrique et structure de la matière.

Chapitre n 2. Conduction électrique et structure de la matière. Chapitre n 2 3 Conduction électrique et structure de la matière. T.P.n 1: Les solutions aqueuses sont-elles conductrices? >Objectifs: Tester le caractère conducteur ou isolant de diverses solutions aqueuses.

Plus en détail

Etude du vieillissement des disques optiques numériques (CD-R, DVD-R)

Etude du vieillissement des disques optiques numériques (CD-R, DVD-R) Etude du vieillissement des disques optiques numériques (CD-R, DVD-R) Réunion du GIS-SPADON Le 30 Novembre 2012 LAM, Paris 1 Steeve COLLIN Contexte CD-R = support d archivage de nombreux organismes publics

Plus en détail

MISE EN FORME DE REVÊTEMENTS CERAMIQUES PAR VOIE SOL-GEL, CONTRÔLE DE LA MICROSTRUCTURE APPLICATION AUX PILES SOFC

MISE EN FORME DE REVÊTEMENTS CERAMIQUES PAR VOIE SOL-GEL, CONTRÔLE DE LA MICROSTRUCTURE APPLICATION AUX PILES SOFC Société Française de Thermique 22/01/2010 Design de matériaux à propriétés radiatives fonctionnalisées : de l angström au millimètre MISE EN FORME DE REVÊTEMENTS CERAMIQUES PAR VOIE SOL-GEL, CONTRÔLE DE

Plus en détail

Application à l astrophysique ACTIVITE

Application à l astrophysique ACTIVITE Application à l astrophysique Seconde ACTIVITE I ) But : Le but de l activité est de donner quelques exemples d'utilisations pratiques de l analyse spectrale permettant de connaître un peu mieux les étoiles.

Plus en détail

CHAPITRE I Modélisation d un panneau solaire 2012

CHAPITRE I Modélisation d un panneau solaire 2012 1 I.Généralités sur les cellules photovoltaïques I.1.Introduction : Les énergies renouvelables sont des énergies à ressource illimitée. Les énergies renouvelables regroupent un certain nombre de filières

Plus en détail

Cours CH1. Structure électronique des atomes

Cours CH1. Structure électronique des atomes Cours CH1 Structure électronique des atomes David Malka MPSI 2015-2016 Lycée Saint-Exupéry http://www.mpsi-lycee-saint-exupery.fr Table des matières 1 L atome et l élément chimique 1 1.1 Constitution de

Plus en détail

SIMULATION DU PROCÉDÉ DE FABRICATION DIRECTE DE PIÈCES THERMOPLASTIQUES PAR FUSION LASER DE POUDRE

SIMULATION DU PROCÉDÉ DE FABRICATION DIRECTE DE PIÈCES THERMOPLASTIQUES PAR FUSION LASER DE POUDRE SIMULATION DU PROCÉDÉ DE FABRICATION DIRECTE DE PIÈCES THERMOPLASTIQUES PAR FUSION LASER DE POUDRE Denis DEFAUCHY Gilles REGNIER Patrice PEYRE Amine AMMAR Pièces FALCON - Dassault Aviation 1 Présentation

Plus en détail

Réactions d oxydo-réduction

Réactions d oxydo-réduction Réactions d oxydo-réduction Définition Les réactions d oxydo-réduction sont des réactions pendant lesquelles les entourages électroniques des atomes (donc les structures des ions et molécules) changent

Plus en détail

PHYSIQUE-CHIMIE. Traitements des surfaces. Partie I - Codépôt électrochimique cuivre-zinc.

PHYSIQUE-CHIMIE. Traitements des surfaces. Partie I - Codépôt électrochimique cuivre-zinc. PHYSIQUE-CHIMIE Traitements des surfaces Partie I - Codépôt électrochimique cuivre-zinc IA - Pour augmenter la qualité de surface d une pièce en acier, on désire recouvrir cette pièce d un alliage cuivre-zinc

Plus en détail

Décomposition de domaine pour un milieu poreux fracturé

Décomposition de domaine pour un milieu poreux fracturé Décomposition de domaine pour un milieu poreux fracturé Laila AMIR 1, Michel KERN 2, Vincent MARTIN 3, Jean E ROBERTS 4 1 INRIA-Rocquencourt, B.P. 105, F-78153 Le Chesnay Cedex Email: laila.amir@inria.fr

Plus en détail

Transformations de phase Séance d'exercices 3 - Diagramme de phases binaires et ternaires (corrigé) 29.03.2006 - D. Favez, M. Felberbaum, F.

Transformations de phase Séance d'exercices 3 - Diagramme de phases binaires et ternaires (corrigé) 29.03.2006 - D. Favez, M. Felberbaum, F. Transformations de phase Séance d'exercices 3 - Diagramme de phases binaires et ternaires (corrigé) 29.03.2006 - D. Favez, M. Felberbaum, F. Kohler Exercice 1 Diagramme de phase Fe-C 1) En considérant

Plus en détail

INTRODUCTION. I.1-Propriétés des matériaux III-V

INTRODUCTION. I.1-Propriétés des matériaux III-V INTRODUCTION L'importante croissance des semi-conducteurs au niveau mondial est liée au fait que ces matériaux forment la base de la révolution technologique de ces quarante dernières années dans le domaine

Plus en détail

TUTORAT UE 3 2015-2016 Biophysique CORRECTION Séance n 3 Semaine du 28/09/2015

TUTORAT UE 3 2015-2016 Biophysique CORRECTION Séance n 3 Semaine du 28/09/2015 TUTORAT UE 3 2015-2016 Biophysique CORRECTION Séance n 3 Semaine du 28/09/2015 Optique 2 Mariano-Goulart QCM n 1 : A, C A. Vrai. Hz.m -1.s => B. Faux.. C. Vrai. L'équation donnée montre que l onde électrique

Plus en détail

Détermination des fréquences propres d une structure avec paramètres incertains

Détermination des fréquences propres d une structure avec paramètres incertains Détermination des fréquences propres d une structure avec paramètres incertains Etienne ARNOULT Abdelhamid TOUACHE Pascal LARDEUR Université de Technologie de Compiègne Laboratoire Roberval BP 20 529 60

Plus en détail

cpgedupuydelome.fr -PC Lorient

cpgedupuydelome.fr -PC Lorient Première partie Modèle scalaire des ondes lumineuses On se place dans le cadre de l optique géométrique 1 Modèle de propagation 1.1 Aspect ondulatoire Notion d onde électromagnétique On considère une onde

Plus en détail

Le disjoncteur basse tension et l'arc électrique

Le disjoncteur basse tension et l'arc électrique Le disjoncteur basse tension et l'arc électrique J.M. BAUCHIRE, D. HONG, F. GENTILS*, C. FIEVET* Plan de l'exposé Qu'est ce qu'un disjoncteur basse tension? Quel est sont fonctionnement? Pourquoi des recherches

Plus en détail

Master Lumière et Mesures Extrêmes Signal et Bruits : travaux pratiques. Détection par effet mirage Mesures photothermiques

Master Lumière et Mesures Extrêmes Signal et Bruits : travaux pratiques. Détection par effet mirage Mesures photothermiques 1 Master Lumière et Mesures Extrêmes Signal et Bruits : travaux pratiques 1 Introduction Détection par effet mirage Mesures photothermiques La méthode de détection par effet mirage fait partie de méthodes

Plus en détail

chapitre 2 chapitre 3

chapitre 2 chapitre 3 RÉSUMÉ Les protéines laitières et les polysaccharides sont des ingrédients très largement utilisés dans les industries alimentaires. Il est donc important de mieux comprendre et de contrôler les interactions

Plus en détail

MESURE DE LA TEMPERATURE

MESURE DE LA TEMPERATURE 145 T2 MESURE DE LA TEMPERATURE I. INTRODUCTION Dans la majorité des phénomènes physiques, la température joue un rôle prépondérant. Pour la mesurer, les moyens les plus couramment utilisés sont : les

Plus en détail

L émission d électrons à partir

L émission d électrons à partir A la pointe de l instrumentation Les nouvelles sources d électrons On observe depuis quelque temps un regain d intérêt pour le développement de nouvelles sources d électrons pour des applications très

Plus en détail

Binaires. M (g/mol) 78,114 154,211

Binaires. M (g/mol) 78,114 154,211 1 ) Le benzène (B) et le diphényle (D) forment des solutions idéales à l état liquide, par contre les solides ne sont pas miscibles. a) Déterminer la température de fusion du mélange en fonction de la

Plus en détail

La classification périodique des éléments chimiques

La classification périodique des éléments chimiques I] La classification périodique I- / Historique Depuis le début du 19 ème siècle, divers scientifiques ont cherché à classer les éléments chimiques dans un tableau. 1 er essai : B. de Chamcourtois (1862)

Plus en détail

Aérodynamique Numérique

Aérodynamique Numérique Aérodynamique Numérique Dominique BLANC Rodolphe GOURSEAU 16 mars 2005 TABLE DES MATIÈRES ii Table des matières Introduction iii 1 Maillage non structuré 1 1.1 Préparation du maillage.....................

Plus en détail

Les composites thermoplastiques

Les composites thermoplastiques Les composites thermoplastiques Définition Par définition, un thermoplastique (anglais :thermoplast) est un matériau à base de polymère (composé de macromolécules) qui peut être mis en forme, à l état

Plus en détail

Caractérisation de l environnement local du ligand boronate dans des matériaux hybrides organiques-inorganiques

Caractérisation de l environnement local du ligand boronate dans des matériaux hybrides organiques-inorganiques > ICCF - Equipe MI thématique MPB Caractérisation de l environnement local du ligand boronate dans des matériaux hybrides organiques-inorganiques Guillaume RENAUDIN Thématique Matériaux Poreux et Biocéramiques

Plus en détail

LA CORROSION : FORMES ET EXEMPLES. christophe.holterbach@cetim-cermat.fr Corrosion et Traitement de surface. Tél: 03-89-32-72-20 Fax:03-89-59-97-87

LA CORROSION : FORMES ET EXEMPLES. christophe.holterbach@cetim-cermat.fr Corrosion et Traitement de surface. Tél: 03-89-32-72-20 Fax:03-89-59-97-87 LA CORROSION : FORMES ET EXEMPLES christophe.holterbach@cetim-cermat.fr Corrosion et Traitement de surface Tél: 03-89-32-72-20 Fax:03-89-59-97-87 PRINCIPAL MODE DE DEGRADATION DANS LE MONDE devant les

Plus en détail

Comportement des réparations structurales en béton :

Comportement des réparations structurales en béton : Comportement des réparations structurales en béton : Couplage des effets hydriques et mécaniques C.R.I.B. Comportement des réparations structurales en béton : Couplage des effets hydriques et mécaniques

Plus en détail

CHIMIE. À propos du chrome

CHIMIE. À propos du chrome CHIMIE Les calculatrices sont autorisées. À propos du chrome Du grec khrôma ou du latin chroma (couleur). Il a été découvert par Louis Vauquelin en 1797. Il est présent dans la croûte terrestre ( 003,

Plus en détail

Détail des enseignements scientifiques du 1 er semestre du M2 SMART-Nano (Blocs 1 à 4)

Détail des enseignements scientifiques du 1 er semestre du M2 SMART-Nano (Blocs 1 à 4) Détail des enseignements scientifiques du 1 er semestre du M2 SMART-Nano (Blocs 1 à 4) Bloc 1 Physique des milieux désordonnés Les Verres Les Polymères Comportements collectifs des colloïdes Structure

Plus en détail

Optimisation de forme pour une résistance de chauffe dans un microsystème

Optimisation de forme pour une résistance de chauffe dans un microsystème pour une résistance de chauffe dans un microsystème Bertrand Selva Bertrand.selva@bretagne.ens-cachan.fr 1 Plan de la présentation Présentation des microsystèmes Dimensions caractéristiques, technique

Plus en détail