Haut PDF Etude des supraconducteurs à haute température critique par diffusion des neutrons

Etude des supraconducteurs à haute température critique par diffusion des neutrons

Etude des supraconducteurs à haute température critique par diffusion des neutrons

Ainsi l’ensemble de ces faits invite `a conclure sur l’origine commune entre le mode bosonique r´esponsable de la modification du spectre des quasiparticules de basse ´energie et du pic de r´esonance magn´etique acoustique. Il est ´egalement important de noter que le couplage entre les spectre de quasiparticule et le pic de r´esonance magn´etique a ´egalement ´et´e sugg`er´e par d’autre sonde que l’ARPES. On peut citer `a titre d’exemple les mesures de conductivit´e tunnel de Zasadzinski et al. [138] ainsi que les mesures de conductivit´e optique de Hwang et al. [139]. L’´etude des MDC aux points nodaux permet de remonter `a Σ ′ . Il existe diff´erentes approximations pour remonter `a cette partie r´eelle. On reporte le r´esultat de Johnson et al. [140] sur la Fig.1.11 a). Sur cette figure, on peut voir la partie r´eelle de la self ´energie (Σ ′ (ω)) dans les phase normale et supraconductrice et la diff´erence entre les deux pour trois ´echantillons de Bi-2212 de dopages diff´erents. La d´ependence en ´energie de Σ ′ se pr´esentent sous la forme d’un spectre tr`es large sur lequel apparaˆıt un pic en passant dans l’´etat supraconducteur. La d´ependance en temp´erature de Σ ′ (ω) `a l’´energie du pic reproduit remarquablement la d´ependance en temp´erature de la partie imaginaire de la susceptibilit´e magn´etique m´esur´ee ` a l’´energie du pic de r´esonance magn´etique. Les anomalies observ´e dans le spectre de charge sugg`ere fortement que les quasiparticules interagissent avec le pic de r´esonance magn´etique, ce qui r´evele l’existence d’un couplage entre les degr´es de libert´e du spin et de la charge. Cependant, le pic de r´esonance magn´etique ne peut vraisemblablement pas expliquer la totalit´e des anomalies ´electroniques et il est n´ecessaire de lui associer un spectre large de fluctuations (qui s’´etend typiquement jusqu’` a plusieurs centaines de meV). Tant l’origine que le rˆ ole de ce large spectre n’est pas encore clairement identifi´e.
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Effet Josephson et fluctuations dans les supraconducteurs à haute température critique

Effet Josephson et fluctuations dans les supraconducteurs à haute température critique

été attribués à un cross-over 3D/2D en fonction des épaisseurs relatives des couches ont été démontrés se trouver dus à un effet de diffusion d’oxygène de Y Ba 2 Cu 3 O 7−δ vers P rBa 2 Cu 3−x Ga x O 7 [72]. Nous nous sommes ensuite tournés vers le problème de l’injection de spin dans les supraconducteurs à haute température critique. Des équipes avaient annoncé avoir réalisé la réduction d’un courant critique par l’injec- tion d’un courant polarisé en spin. Dans le contexte de l’émergence de la spintronique, cette expérience ouvrait la perspective alléchante d’un dispo- sitif à trois bornes. Nous avons montré qu’avec les géométries décrites dans la littérature, il était impossible d’observer un tel effet à moins de dispo- ser de longueur de relaxation de spin millimétriques dans les SHTC, alors que la meilleure estimation donnait 0.1µm [93]. Nous avons reproduit l’expé- rience dans une géométrie mieux contrôlée et montré que les effets observés ne pouvaient qu’être des effets thermiques[30]. Voir chapitre 2.
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Contribution à l'Etude des aimants supraconducteurs utilisant des matériaux supraconducteurs à haute température de transition

Contribution à l'Etude des aimants supraconducteurs utilisant des matériaux supraconducteurs à haute température de transition

La modélisation des surfaces critiques est un élément important dans la conception des aimants. Elle permet d’estimer les marges de fonctionnement en considérant l’angle et l’intensité du champ magnétique, la température de fonctionnement et le courant (ou la densité de courant) circulant dans le conducteur. Chaque groupe utilise un modèle correspondant le mieux à ses mesures expérimentales, et très souvent empirique [53]. Le comportement des SHTC étant différent de celui des SBTC, les modèles développés pour les SBTC sont souvent inadaptés à modéliser la surface critique des SHTC. Néanmoins certains groupes utilisent quand même des modèles développés pour le NbTi et basés sur la théorie de l’ancrage des fluxoïdes [56]. Si ce type de modèle semble donner des résultats corrects pour les champs transversaux (B parallèle à l’axe c), on arrive plus difficilement à l’utiliser pour l’induction longitudinale (parallèle au plan ab), et ce malgré les 6 paramètres d’ajustement. Le modèle de K-H Müller [57], développé pour les céramiques à haute température critique sous faible champ magnétique, et le modèle de D-C Van der Laan [58] utilisé pour le Bi-2223, ont été utilisés pour représenter les mesures expérimentales. Les deux modèles correspondent respectivement aux formules 3-2 où 𝐼 0 , 𝐵 0 𝑒𝑡 𝛽 sont trois constantes et 3-3 où 𝐹 𝑝𝑚𝑎𝑥 correspond au maximum de la force d’ancrage, et 𝐵 𝑝𝑒𝑎𝑘 (𝑇) est
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ETUDE DE L'INFLUENCE DE LA TEMPERATURE ET DE LA PRESSION SUR LA STRUCTURE ET LA DYNAMIQUE DE L'INHIBITEUR DE LA TRYPSINE PANCREATIQUE BOVINE.<br />UNE ETUDE PAR DIFFUSION DE NEUTRONS

ETUDE DE L'INFLUENCE DE LA TEMPERATURE ET DE LA PRESSION SUR LA STRUCTURE ET LA DYNAMIQUE DE L'INHIBITEUR DE LA TRYPSINE PANCREATIQUE BOVINE.<br />UNE ETUDE PAR DIFFUSION DE NEUTRONS

fréquences (de 1 à 200 cm -1 ). Une analyse en mode normal du BPTI a été associée à des résultats d’expérience de diffusion de neutrons en temps de vol dans la région des phonons afin de déterminer la dynamique vibrationnelle du BPTI. En 1988, Cusack et al 58 réalisent une étude de comparaison entre théorie et expérience sur une poudre de BPTI. Les résultats d’expérience de diffusion de neutrons en temps de vol et plus particulièrement les densités d’état généralisées ont été comparées avec deux calculs théoriques basés sur des analyses en modes normaux. Des travaux de Smith et al 59 concernent des scans élastiques en fonction de la température sur le spectromètre à temps de vol IN6 avec des poudres hydratées (h= 0.07 à 0.20). Les auteurs ont montré que la dynamique était approximativement harmonique à basse température ou à basse hydratation et qu’il y avait une diffusion quasiélastique à haute température ou haute hydratation mais ils n’ont pas fait de mesures quasiélastiques. D’autre part, des scans inélastiques ont été réalisés par la même équipe 60 sur le spectromètre à temps de vol IN6 avec une solution de BPTI. Les auteurs se sont limités aux observations suivantes : dans un spectre en temps de vol, ils ont montré que la diffusion inélastique du BPTI, en solution, était similaire à celle de la poudre pour des temps de vol courts, c’est à dire pour des fréquences supérieures à 50 cm -1 . Ils ont observé une augmentation de la diffusion inélastique pour la solution de BPTI, pour des temps de vol longs, c’est à dire pour des fréquences inférieures à 50 cm -1 ; ce qui a été interprété en termes d’une augmentation des fluctuations atomiques.
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Etude par simulations de dynamique des dislocations des effets d'irradiation sur la ferrite à haute température

Etude par simulations de dynamique des dislocations des effets d'irradiation sur la ferrite à haute température

accord avec la valeur de 0,34 obtenue en DD par Queyreau et al. [2009, 2010] ou estimée par l’expérience 𝛼 = 0,3 [Keh 1964]. On notera cependant que notre prédiction est plus faible que la valeur de 𝛼 = 0,5~0,6 déterminée macroscopiquement à partir des mesures de la limite d’élasticité après irradiation aux neutrons dans [Nicol et al. 2001] et [Hashimoto et al. 2001]. Il est raisonnable de penser que cet écart peut s’expliquer en grande partie par la faible amplitude de déformation modélisée lors de nos simulations. A la limite élastique, la contrainte d’écoulement mesurée expérimentalement est sans doute plus forte car cette mesure incorpore en partie un durcissement d’écrouissage lié à l’accumulation d’obstacles (double-crans et paquets de boucles en dessus et dessous des dislocations) le long des lignes de dislocation mobiles. Aussi, on voit sans ambiguïté que lors de nos simulations à petite déformation la dislocation mobile se charge déjà en super-crans à mesure qu’elle absorbe des boucles (voir Figure 4.43 ci-dessous). Cette décoration au-delà d’un seuil va probablement modifier l’interaction dislocation-boucles puisque ces super-crans ne subissent plus la même cission critique que la dislocation rectiligne initiale et donc ils vont réduire la force motrice poussant la dislocation au travers des obstacles.
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Paramètre d'ordre magnétique dans la phase de pseudogap des oxydes de cuivre supraconducteurs à haute température critique

Paramètre d'ordre magnétique dans la phase de pseudogap des oxydes de cuivre supraconducteurs à haute température critique

terroger sur les excitations de cette phase CC − θ II . Ces calculs ont été menés par He et al. [85]. Selon les auteurs, lorsque l’on ajoute à ce modèle des fluctuations quantiques en champ transverse, l’état fondamental deviendrait alors une combinaison linéaire des 4 états classiques correspondant aux 4 configurations représentées sur la Fig. 7.5. Les excitations correspondraient alors à une rotation d’un des quatre états classiques vers un autre état. Sur la Fig. 7.5 les flèches bleues indiquent les deux rotations de π/2 possibles. Cela correspond aux deux modes de plus basse énergie représentés à droite sur la Fig. 7.5, dont la dégénerescence est levée par le couplage entre le deux sous- réseaux Ising. La flèche rose correspond quant à elle à une rotation de π, c’est-à-dire au retournement des moments orbitaux. Ce dernier mode correspondant à une variation ∆L=2 : il ne peut être vu par diffusion de neutrons car le processus SF est restreint à des excitations avec DeltaL=1. Celui-ci se trouve à plus haute énergie (cf. Fig. 7.5). La théorie des boucles de courants permet donc de décrire ces excitations, notamment les deux modes observés expérimentalement ainsi que leur dispersion. Cette théorie prédit aussi l’existence d’un troisième mode non visible par diffusion de neutrons à plus haute énergie.
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Ordre magnétique à q=0 dans les cuprates supraconducteurs à haute température critique

Ordre magnétique à q=0 dans les cuprates supraconducteurs à haute température critique

Nous avons effectué le même type d’analyse que présenté sur la Fig. 4.15 .d à différentes valeurs de Q = (H,0,0) avec H compris entre 0,3 et 1,1 (Fig. 4.16 .a-e). L’évolution en température du signal magnétique, extrait après analyse de polarisation, pour H=0,8 et H=1,1 est difficile à caractériser (du fait de sa distribution statistique). Dans le but d’étudier l’évolution globale du signal magné- tique à basse température, nous moyennons les intensités pour T≤100K (zone rouge) pour toutes les valeurs de H. Nous reportons ces quantités sur la Fig. 4.16 .f (points rouges) auxquelles nous comparons l’intensité magnétique mesurée à 240K (points bleus). Nous obtenons ainsi l’évolution du signal magnétique en fonction du vecteur d’onde à basse et haute températures. Ce signal magnétique apparaît centré autour de H=1. La largeur extraite d’un ajustement par une fonction gaussienne est de l’ordre de 0,3 r.l.u. pour les points à basse température. A haute température, le signal ne semble pas varier en fonction de H et présente un niveau d’intensité que nous avons ajusté par une droite. L’écart entre les deux courbes correspond au surcroît de signal magnétique apparaissant dans la phase supraconductrice. Ainsi, nous observons un signal magnétique au- delà de la réflexion de Bragg. Ces mesures suggèrent que cette nouvelle diffusion magnétique se développe à proximité de q=0. Toutefois, la faiblesse de l’intensité diffusée ne nous permet pas de savoir si le signal est centrée à q=0 ou à un vecteur d’onde fini (suggérant la présence d’un état magnétique modulé).
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Dissipation par effet Joule en régime hyperfréquence dans les supraconducteurs à haute température critique

Dissipation par effet Joule en régime hyperfréquence dans les supraconducteurs à haute température critique

Les Supraconducteurs `a Haute Temp´erature Critique (SHTC) permettent en prin- cipe d’obtenir des facteurs de qualit´e sup´erieure d’au moins un ordre de grandeur par rapport `a l’´etat de l’art aux fr´equences consid´er´es. Le point de d´epart de l’´etude propos´ee est la faisabilit´e de r´esonateurs planaires SHTC 2D `a 1 GHz avec un fac- teur de qualit´e suffisant (Q > 100000 voire 200000) pour apporter le gain recherch´e et supportant des puissances r´eactives de l’ordre de 50 W. Le choix de la fr´equence de 1 GHz constitue un compromis id´eal pour le spectre de bruit ; il permet en outre d’envisager le couplage du r´esonateur `a un ´el´ement actif faible bruit et fort rende- ment. Le choix de la technologie planaire offre une configuration robuste vis-`a-vis de la sensibilit´e aux vibrations et acc´el´erations, et se prˆete `a l’int´egration dans un syst`eme cryog´enique compact. Le r´esonateur supraconducteur est aussi une m´ethode de mesure de l’imp´edance de surface des films minces supraconducteurs [111, 116].
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Effet de Haas-van Alphen dans les supraconducteurs à haute température critique

Effet de Haas-van Alphen dans les supraconducteurs à haute température critique

Il est n´ecessaire que la fonction d’onde `a N ´electrons avec ou sans interactions ait la mˆeme structure. La distribution des niveaux d’´energies ´evolue adiabatiquement quand on branche les interactions. Les ´etats ´electroniques r´esultants peuvent alors ˆetre d´ecrits comme des ex- citations ´el´ementaires de spin 1/2 et de charge q. Ces ´etats sont appel´es quasiparticules. Les changements dus aux interactions ´electroniques sont pris en compte dans la renormalisation de la masse et du rapport gyromagn´etique des quasiparticules. La validit´e de cette approche repose sur ce concept de quasiparticule qui permet de traiter les interactions entre elles comme une perturbation de l’´etat fondamental des ´electrons libres. Pour que cette approche soit valide, il faut cependant que le temps de diffusion quasiparticule-quasiparticule soit suffisamment grand pour pouvoir consid´erer les ´etats comme stationnaires. Les quasipar- ticules sont des fermions et ob´eissent donc `a la statistique de Fermi-Dirac. Au niveau de Fermi, ils ne peuvent diffuser que vers des ´etats de plus hautes ´energies. Les quasiparticules au niveau de Fermi ne peuvent donc pas ˆetre diffus´ees `a T = 0 K. Le temps de diffusion est alors infini. Cette assertion est vrai dans un mat´eriau parfait, sans impuret´es. Pour des quasiparticules proches du niveau de Fermi, les interactions ´electron-´electron conduisent `a une relation modifi´ee entre l’´energie et le vecteur d’onde mais ne remettent pas en cause la structure du mod`ele des ´electrons ind´ependants. Le syst`eme peut alors ˆetre d´ecrit comme un liquide de Fermi.
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Effet Josephson pour l'étude des supraconducteurs à haute température critique

Effet Josephson pour l'étude des supraconducteurs à haute température critique

Chapitre 3 Etude de nano-jonctions fabriqu´ ees par irradiation ionique La sym´etrie d du param`etre d’ordre supraconducteur rend les cuprates tr`es sensibles au d´esordre. La pr´esence de d´efauts dans la structure cristallographique affecte fortement la supraconductivit´e, ce qui se traduit notamment par une diminution de la temp´erature critique de transition et une augmentation de la r´esistivit´e ` a l’´etat normal. Lorsque leur densit´e est suffisamment ´elev´ee, les d´efauts induisent une transition de l’´etat supraconducteur vers un ´etat isolant. Le d´esordre peut ˆetre cr´e´e artificiellement, de fa¸con contrˆ ol´ee, en irradiant le mat´eriau supraconducteur avec des ions ´energ´etiques (∼ 100keV ). En p´en´etrant dans le supraconducteur, les ions subissent des colli- sions avec les atomes de la cible et peuvent les d´eplacer, si leur ´energie est suffisante, cr´eant ainsi un ou plusieurs d´efauts. Il est donc possible, par ce processus, de rendre isolantes certaines r´egions d’un film mince sans retirer de mati`ere ce qui permet d’isoler des domaines supraconducteurs en conservant une g´eom´etrie planaire. A faible dose, l’irradiation ionique peut ´egalement ˆetre utilis´ee pour cr´eer des liens faibles Josephson. En combinant des proc´ed´es standards de microfabrication et des irradiations ioniques ` a diff´erentes doses, nous avons mis au point, au cours de cette th`ese, une technique de fabrication de jonctions Josephson.
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Etude expérimentale des relations de phases dans les métasédiments à haute pression et haute température. Application à la croûte continentale subduite

Etude expérimentale des relations de phases dans les métasédiments à haute pression et haute température. Application à la croûte continentale subduite

reconnaissent aussi que les propriétés thermodynamiques ajustées ne satisfont pas l'ensemble des données expérimentales existantes. Par exemple, dans le cas de la phlogopite, les paramètres de HP98 sont compatibles avec les mesures de Circone et Navrotsky (1992) et elles sont en parfait accord avec les expériences de Peterson et Newton (1990). Mais elles ne sont que partiellement en accord avec les données de Wood (1976) et enfin la concordance avec les données expérimentales de Bohlen et al. (1983) est "moins bonne". Par ailleurs, ils n'indiquent pas dans quels intervalles de pression et de température sont déterminées les propriétés thermodynamiques des phases. Berman (1988) ne communique pas d'information sur l'existence de paramètres estimés et malgré les nombreux graphiques permettant de comparer les données expérimentales aux équilibres calculés, il est difficile d'apprécier la qualité des données. Pour autant, Berman souligne tout de même quelques incompatibilités entre les calculs et les données expérimentales (exemple : dans le cas de la phlogopite, Berman note des désaccords entre les équilibres calculées et les données expérimentales de Seifert (1970, 1976), de Wones et Dodge (1977) et de Wood (1976)). Par ailleurs, les propriétés thermodynamiques de l'eastonite, de la sidérophyllite et de l'annite tirées de la base de données BA96 ne sont pas publiées. Enfin, pour les deux bases de données, les données expérimentales utilisées pour déterminer les propriétés thermodynamiques des différentes phases couvrent généralement des domaines de pression-température réduits et les données expérimentales obtenues à haute pression et à haute température font parfois défaut. Par conséquent, les paramètres thermodynamiques des certaines phases sont à considérer avec réserve. Même s'il est difficile d'apprécier l'impact de ces approximations sur les résultats obtenus, il apparaît que les calibrages empiriques peuvent être justifiés lorsque les phases méconnues comme les biotites sont impliquées dans les calculs thermodynamiques.
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Etude expérimentale à haute pression et à haute température du stockage et de la distribution de l'eau dans le manteau supérieur terrestre

Etude expérimentale à haute pression et à haute température du stockage et de la distribution de l'eau dans le manteau supérieur terrestre

Plusieurs approches sont possibles afin d’étudier la solubilité de l’eau des minéraux du manteau terrestre, c’est à dire la capacité d’un minéral à stocker de l’eau dans les conditions de saturation en eau. De nombreuses études ont été réalisées sur des minéraux naturels, provenant de xénolites et remontés directement via le volcanisme, afin de déterminer les concentrations en eau de leurs sources. Cependant, ces études reposent sur l’hypothèse que la teneur en eau des minéraux exhumés est identique à la teneur en eau initiale, avant la remontée. Or, de nombreux auteurs ont mis en évidence que l’hydrogène présentait des vitesses de diffusion très rapides dans les minéraux tels que l’orthopyroxène ou l’olivine par exemple. Ceci va avoir pour implication majeure de causer une perte non négligeable de l’eau originelle lors de la remontée à la surface terrestre des minéraux mantelliques. Les mesures de l’eau effectuées dans les échantillons naturels fournissent ainsi une valeur sous-estimée de la teneur en eau du manteau. Il est donc nécessaire de réaliser des expériences en laboratoire, à partir d’échantillons naturels ou synthétiques, afin de s’affranchir des pertes en eau que peuvent subir les échantillons naturels.
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Chaleur spécifique à basse température dans l’état normal des cuprates supraconducteurs

Chaleur spécifique à basse température dans l’état normal des cuprates supraconducteurs

Ma thèse s’inscrit dans le cadre d’une cotutelle entre l’équipe Magnétisme et Supra- conductivité de l’Institut Néel à Grenoble et le Département de Physique de l’Université de Sherbrooke. Mes travaux à Grenoble ont été menés sous la direction de Thierry Klein et Christophe Marcenat, dont l’expertise principale est la calorimétrie. Mon projet prin- cipal a débuté par la continuation du projet de thèse de Bastien Michon [ 5 ] (soutenue en 2017) visant à déterminer les signatures thermodynamiques de la transition à p ⋆ dans Nd 0.4 La 1.6 − x Sr x CuO 4 et Eu 0.2 La 1.8 − x Sr x CuO 4 . Les résultats de l’étude de ces deux composés, dont l’état normal était atteint avec des champs magnétiques inférieurs à 18 T, sont publiés dans la référence [ 6 ]. Ma contribution principale à ce projet a été l’étude d’échantillons forte- ment dopés non supraconducteurs. J’ai ensuite développé le dispositif de mesure afin d’être capable de déterminer la chaleur spécifique jusqu’à 0.3 K en champs intenses jusqu’à 35 T, ce qui a permis d’étudier l’état normal d’autres composés possédant des champs critiques plus élevés. Au cours de nombreuses campagnes de mesures au Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses de Grenoble, j’ai étendu l’étude de la transition à p ⋆ à l’état normal de trois autres cuprates : La 2 − x Sr x CuO 4 , Bi 2 + y Sr 2 − x − y La x CuO 6 + δ et Tl 2 Ba 2 CuO 6 + δ . J’ai également déterminé la densité d’états électroniques au sein de l’ordre de charge de HgBa 2 CuO 4 + δ . À Sherbrooke, j’ai pu bénéficier de l’expertise des mesures de transport du groupe de Louis Taillefer. J’ai eu l’occasion de participer à plusieurs projets, notamment à des campagnes de champs intenses à Nijmegen aux Pays-Bas afin de déterminer l’aniso- tropie du pouvoir thermoélectrique dans l’ordre de charge de YBa 2 Cu 3 O 7 − δ sous pression hydrostatique. J’ai également débuté la conception d’un dispositif de mesure des propriétés de transport électrique et thermoélectrique sous pression uniaxiale. Ces travaux partiels ne sont pas présentés dans cette thèse, qui est axée sur les mesures de chaleur spécifique qui ont constitué la partie principale de mon doctorat et dont une part importante a été réalisée à Sherbrooke, notamment pour la préparation des échantillons, l’analyse des données et l’interprétation des résultats.
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Etude de la dynamique biomoléculaire sous haute pression par diffusion neutronique

Etude de la dynamique biomoléculaire sous haute pression par diffusion neutronique

L’autre partie du projet concerne l’établissement de modifications protéiques à travers la pression et comment le processus se développe pour chaque protéine. Cette partie du projet reste beaucoup moins sujette à l’établissement de mo- dèles. Dans le cas de l’acétylcholinestérase humaine nous avons démontré avec succès la présence d’un état de globule fondu par des observations expérimen- tales à la fois macrostructurales mais aussi par le biais de la dynamique interne de la protéine. Cela permet d’établir un schéma avec les différentes étapes que cette protéine subit au cours d’une exposition à la pression. D’autres projets menés en parallèle pour la protéine béta‚-lactoglobuline ont montré l’obtention en plusieurs étapes d’un dépliement partiel et cinétique dépendant de la pression au travers d’études structurales et dynamiques sur différentes résolutions (l’en- semble des données nécessitant encore des traitements supplémentaires n’ont pas été présentées dans ce document). Le projet mené avec Roland Winter [58], par exemple, montré l’effet baro-protecteur du crowding sur les modifications dynamiques et structurales du lysozyme. L’ensemble de ces travaux montre que chaque étude sous pression sur une protéine est grandement dépendante de la protéine utilisée, des concentrations mais aussi des tampons utilisés avec en par- tie des dénaturants pour obtenir des états métastables de globule fondu pour une protéine. D’autre paramètres comme le temps d’exposition mais aussi la vitesse d’exposition à la pression rentrent également en ligne de compte lors de ce genre d’expériences. Cet ensemble de considérations complexifie la mise en place de ces dernières. Néanmoins la diffusion neutronique permet en complé- ment d’autres techniques de renforcer les informations sur les études menées sous haute pression sur de tels systèmes permettant une compréhension un peu plus complète de ceux-ci.
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Etude de l'ébullition en film du sodium autour d'une sphère à haute température

Etude de l'ébullition en film du sodium autour d'une sphère à haute température

de prémélange). Si les températures mises en jeu sont suffisamment élevées, un film de vapeur isole les gouttes de combustible du liquide environnant, réduisant considérablement les transferts de chaleur. La désta- bilisation de ce film, spontanée ou initiée par une perturbation extérieure, provoque l’apparition de contacts directs entre le combustible très chaud et le liquide sous-refroidi (phase de déclenchement). Ces contacts en- traînent une fragmentation fine du combustible (de l’ordre de quelques centaines de microns), conduisant par là même à une vaporisation rapide et intense du liquide. Cette vaporisation engendre des ondes de pression qui se propagent et provoquent à la déstabilisation des films voisins (phase de propagation). On assiste alors à un phénomène d’escalade, où la fragmentation fine a lieu à l’échelle du mélange. Le combustible, rapidement fragmenté, cède une part importante de chaleur au liquide environnant, qui se vaporise. Cela entraîne une pressurisation du mélange, pouvant aller jusqu’à la formation d’une onde de choc (phase d’expansion). Le déroulement d’une telle interaction dépend du scénario accidentel ainsi que de nombreux paramètres par- mi lesquels on peut citer la température des matériaux en présence, la pression du système, les masses mises en jeu ainsi que le mode de mise en contact. La géométrie du système a également un effet significatif sur les transferts de chaleur, contraignant plus ou moins le confinement du mélange.
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Etude de la séparation de phase magnétique dans les manganites à effet CMR par diffusion de neutrons aux petits angles

Etude de la séparation de phase magnétique dans les manganites à effet CMR par diffusion de neutrons aux petits angles

Les cylindres polycristallins ont été synthétisés par les méthodes habituelles de mélange, broyage et frittage de précurseurs (CaO, Pr 6 0 11 , MnO 2 ). Ces derniers sont mélangés dans des proportions stœchiométriques et pour une masse globale d’environ 30g. La poudre ainsi obtenue va alors être broyée puis placée dans un four à 1000°C pendant 12h, de nouveau broyée puis remise au four à la même température. Ce procédé est répété trois fois pour assurer une bonne homogénéisation des précurseurs. La préparation se termine par une étape de mise en forme des poudres obtenues. Elles sont placées dans un tube de caoutchouc entouré de barres de cuivre afin d’assurer une forme cylindrique. L’ensemble est ensuite placé dans une presse hydraulique sous 3000 bars. Une fois récupéré, le cylindre est fritté à une température de 1500°C à l’air.
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Etude des matériaux isolants d'encapsulation pour la montée en température des modules de puissance haute tension

Etude des matériaux isolants d'encapsulation pour la montée en température des modules de puissance haute tension

Les mesures diélectriques réalisées sur les films de PA-F non recuits et recuits permettent une description de la dynamique des chaînes dans différents espaces amorphes limités. La Figure V.13 (a) montre l'évolution de la normalisation des pics, des pertes diélectriques pour la relaxation . L‘influence de lamelles cristallines, dont l‘épaisseur augmente, sur la dynamique moléculaire de la relaxation est bien claire. La conséquence d‘une telle augmentation apparaît en effet à travers la diminution de l‘amplitude et l‘élargissement du pic de la relaxation des pertes, qui se décale vers les basses fréquences (à une température donnée). Cela montre une limitation des mouvements coopératifs dans les régions amorphes d‘autant plus importante que la cristallinité est grande. La dynamique des phases amorphes dans les polymères semi-cristallins présente des caractéristiques qui sont différentes de celles observées dans les polymères amorphes. Dans les polymères semi-cristallins, les phases cristallines et amorphes coexistent de façon intime. Il est important de noter que lorsque le polymère à chaînes semi-rigides passe de l‘état amorphe à l‘état semi-cristallin, la T g devient
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Etude des potentialités du Parylene HT comme isolant au sein des modules de puissance Haute Température

Etude des potentialités du Parylene HT comme isolant au sein des modules de puissance Haute Température

atomes de C du cycle benzénique) a également rarement fait l’objet de ce type de recherches [4] . A l’étude depuis plusieurs années au LAPLACE [5] [6] [7] , en vue d’évaluer son intérêt pour répondre aux besoins de l’isolation électrique au sein des nouveaux dispositifs de puissance (plus haute tension, plus haute température ou plus forte densité de puissance), les propriétés électriques et thermiques du Parylene HT (en collaboration avec la société SCS [2] ) ont pu être quantifiées, sous différentes configurations (de substrats, d’environnement, …) et pour différents lots de production, et s’intéressant à la compréhension des mécanismes physiques dans une gamme étendue de températures (jusqu’à 300 °C et au-delà). Dans cet article, la caractéristique de rigidité diélectrique du Parylene HT, et son vieillissement, en fonction de l’épaisseur du film, de la température, et du temps d’exposition des dépôts à haute température en présence d’air seront plus particulièrement présentés. Au préalable, les résultats d’analyses thermogravimétriques isothermes effectuées pour les films de Parylene HT sur 1000 minutes seront tout d’abord présentés et comparés à ceux obtenus sur des films de parylène VT4, fournis par la société COMELEC [8] (sous le nom Parylene F). Cette première indication de la stabilité thermique du matériau en présence d’air sera complétée par l’examen de l’évolution de l’épaisseur des films stockés à haute température observée sur des durées beaucoup plus longues (jusqu’à 3000 heures).
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Endommagement des bétons à haute température

Endommagement des bétons à haute température

Dans les modèles macroscopiques, l’endommagement obtenu pour ce type d’essais est souvent très faible, alors qu’à l’échelle des constituants, dans certaines phases du matériau, il peut être très important. L’approche micromécanique Béton Numérique permet de bien capter cet endommagement local (figure 6). Les résultats des simulations ont été comparés aux résultats d’essais de Holst (Holst, 1994) et à ceux de (Diederichs et al., 1992). Les simulations donnent une bonne tendance de l’évolution de la déformation thermique sous charge en fonction de la température et cela pour les différents niveaux de chargement, (figure 7). Notons que les résultats en termes d’endommagement thermique et de déformations sont très sensibles aux variations des coefficients de dilatation thermique de la matrice cimentaire et des granulats. Des données plus précises sur ces paramètres conduiraient probablement à de meilleurs résultats.
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Etude du vieillissement de polymères isolants utilisés dans le packaging des modules de puissance haute température

Etude du vieillissement de polymères isolants utilisés dans le packaging des modules de puissance haute température

Introduction générale La recherche continue de l’intégration des dispositifs électroniques de puissance ainsi que de la réduction du nombre et de la taille de leurs composants, qu’ils soient actifs, passifs ou servant à assurer leur refroidissement, se traduit par une augmentation du niveau des contraintes électriques et thermiques imposées à tous les constituants de ces dispositifs. En particulier, l’un des enjeux est la disponibilité de composants semi-conducteur de puissance haute tension, rapides et qui seraient capables de fonctionner à des températures de jonction supérieures à celles autorisées aujourd’hui par les composants en silicium. La limite de ces derniers, située entre 125 °C et 200 °C selon les types de dispositifs, est en effet un frein à ce développement. Elle est par ailleurs un verrou pour répondre aux besoins des applications où la température ambiante est plus élevée. L’objectif visé ici serait d’atteindre 300 °C. Ainsi, des domaines aussi variés que l’aéronautique civile et militaire, la traction ferroviaire, l’automobile, la distribution énergétique, le forage pétrolier terrestre et maritime, la recherche géothermale, ou le spatial sont concernés.
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