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Sur le polymorphisme du gallium à la pression
atmosphérique
Louis Bosio, André Defrain, Israël Epelboin
To cite this version:
Louis Bosio, André Defrain, Israël Epelboin. Sur le polymorphisme du gallium à la pression
atmo-sphérique. J. Phys. Radium, 1962, 23 (10), pp.877-879. �10.1051/jphysrad:019620023010087702�.
�jpa-00236709�
877
de 03BC,
se fait aupont.
de -Maxwell-Wien par une méthodedéjà
décrite[1].
Lestempératures
choisies pour chacun des effets sont cellesqui
correspondent
aux maxima de la courbe DA =f(r),
tracéefigure 1,
obtenueprécé-demment pour cet échantillon : 340° pour
1,
80°pour
II,
0° pour III.FIG. 2.
Sur la
figure 2,
nous avonsreprésenté
l’intensité de la désaccommodation en fonction deHm
pour chacun des effetsI,
II,
III. La forme des courbes obtenues pour les troisphénomènes
est semblable dans ces trois cas : pour unchamp
de mesurecroissant,
DAcroît,
passe par unmaximum, puis
tend vers des valeurs faibles.De l’allure de ces
courbes,
onpeut
conclure, d’après
la théoriedéveloppée
par Néel[2],
que lesparois
à 1800 interviennent defaçon
trèsimportante,
dans lesphé-nomènes
I, II, III..
L’étude est
poursuivie
afin d’établir l’influence sur la forme de ces courbes de lacomposition
et de la struc-ture de l’échantillon.Lettre reçue le 10
juillet
1962.BIBLIOGRAPHIE
[1]
BRAGINSKI(A.),
MARAIS(A.)
et MERCERON(Th.),
Proc. Inst. Conf. onMagnetism
andCrystallography,
Kyoto,
1961, sous presse.[2] NÉEL
(L.),
J.Physique Rad., 1952, 13,
249.[3] TANIGUSHI
(S.),
Sc.Report
R. I. T. U., 1956, A 8, 173.SPECTRE D’ABSORPTION DE
SnI4
DANS L’INFRAROUGE LOINTAIN Par MM. X. GERBAUX et A.HADNI,
Faculté des Sciences de
Nancy.
La
figure
ci-contrereprésente
la transmission de l’iodure d’étain(SnI4)
à l’état solide(monocristal
de0,5
mmd’épaisseur),
entre 40 et 700 microns. Le composé
estpréparé
par action de12
sur Sn et cristallisépar
évaporation
lente
d’unesolution
dansCS2 [1].
Les deux bandesd’absorption
intensessont
situées à 50 mi-crons(200 cm-1)
et 150 microns(64,5
cm-1).
Une bande faible etlarge
se trouverait vers 300 microns.FIG. 1.
Rappelons
que la moléculeCC’4,
de mêmesymétrie,
nepossède
que deux bandesd’absorption [2]
situées dansl’infrarouge
moyen(X3
=12,8
microns etÀ4
= 33microns).
Lespectre
de vibration de la moléculeSnI4
est connu
grâce
auspectre
Raman observé[3]
en solu-tion dansCC14 (0,13
moles/litre).
Lesquatre
fréquences
sont actives en diffusion Raman :
Seules les deux dernières sont actives en
infrarouge,
etles
positions
trouvéescorrespondent
defaçon
satis-faisante avec celles observées en Raman. Onpeut
donc penser que lespectre
de vibration de la molécule n’estguère
modifié par le réseau moléculaire.Toutefois,
la bande faible vers 300 microns seraitcaractéristique
de l’état cristallin et due à une variationpossible
du ,
moment
dipolaire
de la maillecorrespondant
à une anti-translation de ses 8 molécules[4].
Lettre reçue le 23
juillet
1962. BIBLIOGRAPHIE[1] Le cristal utilisé a été
préparé
par M. J. P. Mathieu.[2] HERZBERG, Infrared and Raman
Spectra,
p. 319.[3] STAMMREICH
(H.),
FORNERIS(R.)
et TAVARES(T.),
J.Chem. Physics, 1956, 25, 1278.
[4]
LANDOLT-BORNSTEIN, Zahlenwerte und Funktionen ausPhysik-Chemie-Astronomie-Geophysik
undTech-nik, 1955,
6Auflage,
p. 169.SUR LE POLYMORPHISME DU GALLIUM A LA PRESSION
ATMOSPHÉRIQUE.
Par L.BOSIO,
A. DEFRAIN et I.EPELBOIN,
C. N. R. S., Laboratoire de
Physique,
Sorbonneet Laboratoire de Chimie
Physique
(E.
S. P.C.),
Paris.Nous avons
déjà signalé [1, 2]
l’existence d’unephase
dugallium,
instable à lapression atmosphérique,
dont lepoint
de fusion est-16,3
OC. Cette forme solide a étéidentifiée, grâce
à sesparamètres
878
dynamiques,
augallium
II,
stable à hautepression
[3].
Dans le
tableau-I,
nous réunissons lesprincipales
pro-priétés cristallographiques
et
thermodynamiques
dugallium
dans les étatsliquide
et solide.TABLEAU 1
Ce
polymorphisme
dugallium
à lapression
atmo-sphérique
nous a conduit à étudier la surfusion de ce métal. Nous avons montré[14, 15]
qu’un
desproduits
d’oxydation,
probablement
lagalline
03B2,
était uneimpureté
favorisant la cristallisation de laphase
stable GaI,
soit en retenant des germes solides au-dessus dupoint
de fusionTi
=29,78
OC soit en tantqu’impureté
activeagissant
comme centre decristalli-sation. En
effet,
pour une massemétallique
chauffée
dansl’air,
la solidification seproduit
vers -15°C alors que, fondu dans une solution diluée d’acidechlo-rhydrique,
le métal cristallise aux environs de - 43 OC. Dans les deux cas, il existe une relation entre latempé-rature à
laquelle
on aporté
leliquide
et latempérature
à
laquelle
cesse la surfusion. Il semble que toutl’oxyde
ne
puisse
être détruit au sein de la massemétallique
malgré
de nombreux traitements à l’acidechlorhy-drique, (les
densités du métal et del’oxyde
étantvoi-sines, l’oxyde
reste ensuspension
dans leliquide).
Si l’échantillon contientquelques
traces deplomb,
leliquide
cristallise en la forme instable GaII ;
avec des masses deplusieurs
grammes, cettephase
solide nepeut
guère
être maintenue en dessous de -23 °C,
la transformation Ga II -+ Ga 1 se
produisant
aux alentours de cettetempérature.
Ce faible domaine de métastabilité étantprobablement
dû à laprésence
d’oxyde
degallium
dans lemétal,
nous avonssupprimé
l’action de cetteimpureté
en choisissant desgoutte-lettes
provenant
d’une émulsion.L’étude de la cristallisation des
gouttelettes,
d’un diamètrecompris
entre 100 et 400 ym a été faite paranalyse
thermique
différentielle ;
une seulegoutte
étaitdisposée
sur l’une des têtes d’uncouple
différentiel constitué par la chaîne cuivre-constantan-cuivre. Nous avonspréféré
cette méthode à toute autre mettant enjeu plusieurs gouttelettes,
comme la mesuredilato-métrique
parexemple,
car la transformation duliquide
en Ga 1
s’accompagnant
d’uneaugmentation
devolume,
les chocsmécaniques
dus à la solidification d’une desgouttelettes
en cette forme solideperturbaient
la surfusion desgouttes
voisines. Les émulsions ontété obtenues en
agitant
legallium (*) liquide
soit dansune solution
alcoolique
saturée d’oléate de sodium soitdans l’huile de
paraffine
contenant 3gll
d’acidestéa-rique.
Pour les
gouttes ayant
un diamètre voisin de 400 ,m la cristallisation seproduit
leplus
souvent entre - 55et - 75°C. Par
réchauffement,
unpic
endothermique
à
- 16,3
°Cindique
que leliquide
s’était solidifié en laphase
monotrope
Ga II. Pour de tellesgouttelettes
la transformation Ga Il -> Ga 1 ne seproduit
que vers - 130°C.Ainsi,
pour laplupart
desgouttes
pro-venant de
l’émulsion,
laphase
Ga Ilapparaît
sponta-nément et son domaine de métastabilité se trouvegrandement augmenté.
En
opérant
sur desgouttelettes
de diamètre inférieurà 400 ,m, nous avons
constaté,
engénéral,
un pro-cessus de cristallisation différent. Eneffet,
à unetempé-rature
comprise
entre - 55 et -75°C,
il seproduit
(*)
Ils’agit
d’un métal de très hautepureté
qui
est dû àl’obligeance
de M. P. de laBretèque,
de la Sociétéfrançaise
879
un
dégagement
de chaleurqui
correspondrait
à une solidification de lagouttelette. Or,
parréchauffement,
on remarque unpic
endothermique
à -35,6 OC ;
aucunautre
phénomène
thermique n’apparaît
auxtempé-ratures
supérieures,
enparticulier
auxtempératures
de fusion de Ga II et Ga I. Avec la mêmegouttelette
nous avonsparfois observé, après
unpremier pic
exo-thermique
vers -60°C,
un deuxièmedégagement
dechaleur
beaucoup plus
faible que leprécédent ;
dans ce cas, nousn’obtenions,
en élevant latempérature,
qu’un pic endothermique
à- 16,3 °C, qui
prouve quele
gallium
était cristallisé dans la forme Ga II. Enfin en relevant la courbed’analyse
thermique
différentielle de cesgouttes
entre+
30 et- 195°C,
nous avons observé vers - 65°Cun
dégagement
de chaleurcom-parable
à celui obtenu dans lesexpériences
précé-dentes, puis
à unetempérature plus
basse,
variant de -85°C à -110oC suivantles gouttelettes,
un deuxièmepic
exothermique
de faibleamplitude.
Il fallait atteindre destempératures
voisines de latempérature
d’ébullition de l’azoteliquide
pour obtenir latrans-formation Ga II -+ Ga I.
Ces derniers résultats ne
pouvant
être que diffici-lementinterprétés
par la formation d’uneutectique
instable à -
35,6
OC entre la formeGa
II et uneautre
substance,
comme dans le cas del’alliage
Ga II-In[17],
onpourrait
donc admettrel’existence
d’une deuxièmephase
instable à lapression
atmo-sphérique
dont lepoint
de fusion serait -35,6
DC. Notrehypothèse
est renforcéepar le
fait que cesphéno-mènes
thermiques
ont été retrouvés avec deséchan-’
tillons de
gallium
d’une autreorigine
(Johnson-Matthew),
et sur des émulsions où lesgouttelettes
étaient entourées d’un film de nature différente. Mais la connaissance des formesallotropiques
dugallium
àhaute
pression [3]
étantinsuffisante,
on nepeut
iden-tifier cette nouvellephase
par uneextrapolation
des courbesd’équilibre
(liquide - phase
stable aux hautespressions) jusqu’à
lapression atmosphérique
comme il avait été fait pour laphase
Ga Il[1].
Une étudecris-tallographique,
actuellement en cours, doitpréciser
s’ils’agit
d’uncomposé
du Ga II ou d’une nouvellephase
instable dugallium.
En
conclusion,
pour des masses de métal de l’ordre du gramme, leliquide
cristallise vers - 43°C en laforme Ga
1 ;
lagermination
de laphase
Ga II ne seproduit
que si le métal contientquelques
traces deplomb
et cette forme instable nepeut
être maintenueà une
température
inférieure à - 23°C. Dans lesgouttes
dont le diamètre est voisin de 400 ym, laconcentration de
l’oxyde
doit être faible par suite de ladispersion
et leliquide
cristallise vers - 60°C en laforme
monotrope
GaII ;
cettephase
se transforme en Ga 1 vers - 130 OC. Pour lesgouttelettes
deplus
faiblediamètre,
leliquide
semble cristalliser vers- 60 °C ;
laphase
solide obtenue se transforme entre85 et - 110 °C en Ga Il que nous avons pu main-tenir à l’état métastable
jusqu’à
destempératures
voisines dupoint
d’ébullition de l’azoteliquide.
Lettre reçue le 24
juillet
1962.BIBLIOGRAPHIE
[1] DEFRAIN
(A.)
et EPELBOIN(I.),
J.Physique Rad, 1960,
21, 76.
[2]
DEFRAIN(A.),
Thèse, Mét. Cor.Ind., 1960, 417, 175 ;
418, 245 ; 419. 300.
[3] BRIDGMAN
(P. W.), Phys.
Rev., 1935, 48, 893.[4] CURIEN
(H.),
RIMSKY(A.)
et DEFRAIN(A.),
Bull. Soc.Franç. Miner. Crist., 1961, 84, 260.
[5] LAVES
(F.),
Z. Kristal, 1933, 84, 256.[6] MENKE
(H.), Phys.
Z., 1932, 33, 593.[7] HENDUS
(H.),
Z.Naturf., 1947
2a, 505.[8] BOSIO (L.),
DEFRAIN(A.) et EPELBOIN
(I.),
C. R.Acad. Sc., 1960, 250, 2553.
[9]
ERNY(M.),
Thèse,Éditions
Mét. Cor. Ind.,Paris, 1958.
[10] DEFRAIN
(A.)
et EPELBOIN(I.),
C. R. Acad. Sc., 1959,249, 50.
[11] RICHARDS
(T. W.)
et BOYER(S.),
J. Amer. Chem.Soc., 1921, 43, 280.
[12] DEFRAIN
(A.),
C. R. Acad.Sc., 1960,
250, 483.[13] ADAMS
(G. B.),
JOHNSTON(H. L.)
et KERR(E.
C.),
J. Amer. Chem. Soc., 1952, 74, 4784.[14] BOSIO
(L.)
et DEFRAIN(A.),
C. R. Acad. Sc., 1962, 254, 1020.[15] DEFRAIN
(A.),
Mét. Cor. Ind., 1962,438, 1.
[16] DE LA BRETÈQUE
(P.),
Bull. Soc.Chim.,
France, 1961,p. 2364.
[17] DELCROIX
(S.),
DEFRAIN(A.)
et EPELBOIN(I.),
J.Phy-sique
Rad., 1962.RECHERCHE ET
ÉTUDE
DE TOPOGRAPHIES
MAGNÉTIQUES
ASYMÉTRIE
DERÉVOLUTION
DONNANT DES TRAJECTOIRES
ÉLECTRONIQUES
ISOCHRONESPar C. MAGUIN et J.
LAFOUCRIÈRE,
Institut de
Physique
Nucléaire deLyon.
Nous nous sommes intéressés au
temps
de vol des électrons dans leplan
desymétrie
detopographies
magnétiques
de révolution. La loi de variation duchamp
dans leplan
desymétrie
étant :le
temps
de vol et latrajectoire
sont donnés par lesintégrales :
où l’électron est émis de la source
So(ro ;
03A6o ;
0)
à la vitesse V sousl’angle
oc avec latangente
au cercle ro. X est leBp
de l’électron.Il convient de remarquer que la forme
(1)
recouvreles
topographies
despectrographes
existant : n = 0 pour lespectrographe
semi-circulaire ;
n