02-Nucleation et croissance quelques résultats récents, L.Cormier

Nucleation et croissance :
quelques résultats récents
Laurent Cormier
!
Institut de Minéralogie et Physique des Milieux Condensés!
Université Pierre et Marie Curie – CNRS, Paris, France!

Cristaux dans les verres
Souvent on essaye d’éviter la présence de phases cristallines
 Cristaux réfractaires (Pd-Te-Rh et (Ru,Rh)O2 dans des verres)
 « Phase jaune » contenant des molybdates alcalins
Mais pas toujours nuisible : vitrocéramiques
 Vitrocéramiques combinent les avantages des verres et des
cristaux
 Rôle des agents nucléants ?
 Formation des différentes phases cristallines ?

Nucléation et croissance
Taux de nucléation (N) ou
taux de croissance cristalline (C)
Tf
T3 T1 T2 Tg
Nucléation
Croissance
Liquide
surfondu
barrière
d’énergie
Germe
stable
Nucléation : processus de génération
aléatoire d’une nouvelle phase qui
peut croître irréversiblement
Cluster
Profil de densité
Cristallisation, un processus en 2 étapes

Nucléation
 Polymères
 Colloïdes
 Protéines
 Verres
 Condensation des nuages, brouillards, brumes
 Champagne
Phénomène très répandu
Théorie doit être générale
Une théorie universelle et simple : théorie classique de la nucléation (CNT)
Nucleation, la première étape …
Premier mécanisme implique le formation de clusters d’atomes ou d’ions
- Nuclei ressemblent à la structure du cristal
- Seulement une diffusion faible est nécessaire
- Force thermodynamique conduisant à la formation du cristal est nécessaire

Nucléation homogène
• Phénomène stochastique
 Spontané (activé thermiquement)
 Aléatoire
 Pas de sites préférentiels pour la nucléation
 Egale probabibilité en tout point du volume
• Rares dans les verres