Forces interioniques dans les métaux

HAL Id: jpa-00234748

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00234748

Submitted on 1 Jan 1953

HAL is a multi-disciplinary open access

archive for the deposit and dissemination of

sci-entific research documents, whether they are

pub-lished or not. The documents may come from

teaching and research institutions in France or

abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est

destinée au dépôt et à la diffusion de documents

scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,

émanant des établissements d’enseignement et de

recherche français ou étrangers, des laboratoires

publics ou privés.

Forces interioniques dans les métaux

A. Herpin

To cite this version:

349 sage donné alors que

j’opère

à

_température

cons-tante en variant la

pression.

En

outre,

ils utilisent un interféromètre

_acoustique.

Du

_point

de vue des

_{perturbations}

dues à

l’échauffe-ment

_produit

_{par les ultrasons}

_mêmes,

_l’avantage

de

la méthode

_optique

que

j’utilise

réside en ce que la mesure s’effectue dans une tranche assez bien déter-minée

_,de

la colonne

fluide,

à une certaine. distance

du

_{quartz oscillant,}

ce

_qui

réduit l’effet de la non= uniformité des

_{températures provoquée}

_par

l’irra-diation

acoustique;

cette circonstance

paraît

favo-rable dans le cas où

_{l’absorption}

est intense.

[1]

NOURY J. - C. R. Acad.

Sc., I952, 234, 303-305.

[2] LucAs R. et BIQUARD P. - C. R. Acad.

Sc., I932, 194, 2I32.

[3]

NOURY J. - C. R. Acad. Sc., I952, 234, I036-I038. [4] HERGET C. M. - J. Chem. Phys., I940, 8, 537. [5] RICHARD W. T. et REID J. A. - J. Chem.

Phys., I934, 2, I93.

[6]

KNESER

H. 0. - Ann.

Physik, I931, 11, 777. [7] WALLMANN M. H. - Ann.

Physik, I934, 21, 67I. [8] NOMOTO T., IKEDA O. et KISHIMOTO T. - J. Chém. Soc.

Japan, I952, 7, II7-II8.

[9]

CHYNOWETH A. G. et SCHNEIDER W. G. 2014 J. Chem. Phys., I952, 20, I777.

Manuscrit reçu le 18 mars _1953.

FORCES

_{INTERIONIQUES}

DANS

LES

MÉTAUX

Par A.

HERPIN,

Centre d’Études _nucléaires,

_Saclay,

Service de _Physique

_{mathématique.}

1. Le calcul de

_{l’énergie potentielle}

d’un métal

par la méthode cellulaire

[1]

montre que

l’énergie

. des électrons de valence est fonction du volume de

la cellule. De

_{plus, chaque}

ion exerce sur ses voisins des forces

_{d’origine purement électrostatique [forces}

de Born

_(1)]

dont on

_peut

tenir

compte grâce

à un

potentiel 03A6 (r),

r étant la distance de deux ions. En

_définitive,

on

_peut

écrire

_l’énergie

totale du

cristal sous la forme

V, i étant le volume de l’ion

i,

défini par la méthode

cellulaire,

et _{rij la} distance des ions i et

_j2.

2.

_Lorsque

le cristal est

_déformé,

_chaque

ion est

déplacé

de ul, et son volume de

_chaque

ion varie de

D’où

_l’énergie

du cristal déformé :

(1) On _{désigne par force de Born} une force dérivant d’un potentiel

fonction_de

la distance.

Eo

est le

_{potentiel statique}

_(énergie

de

_cohésion),

El

un

_potentiel

linéaire par

rapport

aux

_déplacer-

ments,

qui

est nul si le cristal est

_stable

_(ce

_qui

permet

de calculer le

_paramètre

du

_{réseau), E2}

est le

_{potentiel élastique, quadratique}

_par

_rapport

aux déformations.

Soit,

d’après

(2)

On

_peut

_{alors regrouper les}

termes,

de

_façon

à mettre le

_{potentiel élastique}

sous la forme

_plus

classique :

-Les coefficients

élastiques

microscopiques

_C03B2

se

composent

de deux

termes,

tout d’abord le terme normal

_Bx03B2

_{correspondant}

d’une force de

_Born,

et le terme

_provenant

des variations de volume. Ce dernier a une forme très différente de celle du terme de Born. On

_peut

en effet l’écrire

On retrouve dans ce cas, comme dans le cas des cris-taux

_{ioniques [2]}

des

_{forces s’exerçant}

entre deux

_{ions par}

l’intermédiaire d’un troisième ion. Ces

forces,

qui

rappellent

les forces de

_{superéchange}

de Kramers

_[3]

s’introduisent très normalement

_chaque

_{fois que} nous devons tenir

_compte

de l’influence des voisins sur

l’état.

énergétique

des ions. Par

_analogie

avec

le

cas des cristaux

_ioniques,

nous leur donnerons encore le nom de forces de

_{polarisabilité.}

3. Nous avons utilisé notre modèle de forces

interioniques

au calcul du

_spectre

de vibration de l’aluminium. Nous avons

_supposé

_{que les seules}

forces de Born s’exercent entre

_proches

voisins. Elles

_dépendaient

alors de deux

_paramètres

arbi-traires. Comme le réseau de l’aluminium est

_simple

(cubique

faces

centrées),

nous n’avions

_qu’une

seule

constante Ai = A. Nous avions ainsi trois

para-jk

mètres. Nous les avons calculés à

_partir

des vibra-tions de basse

_fréquence

déterminables

par la théorie

classique

de l’élasticité. On

_peut

alors déterminer

complètement

le

_spectre

de vibration. La

figure

représente

la

variation,

de la vitesse de

_propagation

des ondes

_{longitudinales}

suivant

_{( I,}

o,

o)

avec le

350

nombre d’onde. Les

_{points expérimentaux}

corres-pondent

aux déterminations de P. Olmer

[4]

obtenues à

_partir

de

l’.effet

Laval par voie directe. On

peut

au moins

parler

d’un accord

_qualificatif

obtenu sans

aucune

hypothèse supplémentaire.

Une meilleure

approximation

pourrait

être obtenue en introduisant des forces de Born entre ions

_{plus éloignés.}

[1]

WIGNER et SEITZ. -

Phys. Rev., I934, 46, 509. [2] HERPIN A. - J.

Physique Rad., 1952, 13, 243. [3] KRAMERS. 2014 Physica, I939, 1, I82.

[4] OLMER P. -

Thèse, Paris, I948.

Manuscrit reçu le 19 mars _1953..

ÉTUDE

DE

RÉSISTANCES

DE CARBONE POUR LA MESURE DES

TRÈS

BASSES

TEMPÉRATURES

Par Albert LACAZE et Jean PERETTI. Laboratoire de Grenoble du C. N. R. S.

Parmi les thermomètres utilisés dans la

_région

de

l’hydrogène

et de l’hélium

liquides,

il semble que ceux

_qui

utilisent la variation de résistance du carbone en fonction de la

_température

soient les

_plus

intéres-sants au

_point

de vue de leur sensibilité et de leur maniabilité.

Giauque

et al.

_[1],

utilisèrent en

_1938,

_pour mesurer la

_température

_{d’un corps}

_placé

dans un

_champ

magnétique,

un

_dépôt

de noir de fumée. Le coefii-cient de

_température

de ce

_système

_permet

de

déceler une variation de

_température

de l’ordre de

_1/1000e

de

_degré

_K,

mais l’état

_physique

du

dépôt

entraîne une variation isotherme de la

résis-tance,

due aux

_{phénomènes d’adsorption}

des _gaz et par

conséquent dépendant

de la

_pression

résiduelle

dans l’enceinte de mesure

_[2].

D’autre

_part,

Clement et

_Quinell

_[3],

_puis

_Brown,

_Zemansky

et Boorse

_[4]

ont

_signalé

la

possibilité

de mesures

_{reproductibles}

à l’aide de résistances moulées de radio. Les résis-tances utilisées par ceux-ci étaient choisies

parmi

un

grand

nombre de

_types

différents de résistances commerciales. Elles leur

_permettaient

de mesurer la

_température

avec une erreur

maximum

de

_o,5

pour 100.

_Cependant,

ce

_procédé

se heurte à des difficultés

_quand

on veut mesurer la

température

d’un échantillon de faible masse ou peu

conducteur,

eu

_égard

à la

_{capacité calorifique importante}

du ther-momètre. En

outre,

ces auteurs ont constaté une non-ohmicité notable de ces _{résistances : par suite} du mauvais contact

_thermique

entre le bâtonnet et

le corps

à étudier,

il s’établit en effet un

_gradient

de

température

dans la résistance

quand on fait

passer le courant de _mesure,

_{gradient qui dépend}

évidem-ment de ce courant.

C’est pour

pallier

à ces _{difficultés que} nous avons été amenés à

_{expérimenter}

un nouveau

type

de

résistance,

étudié et confectionné _par l’un de

nous

_{(J. P.).}

La résistance est constituée par une couche mince de

_graphite

_pur,

_déposé

à

_partir

d’une

dispersion

colloïdale dans l’alcool

_{isopropylique}

(Dag

Acheson no

_959),

sur une

_céramique

dont les extré-mités sont

_{argentées chimiquement.}

_Après

_séchage,

cette couche mince est recouverte d’une

_pellicule

de