HDR - Simon Ayrinhac - 9/12/24

Simon Ayrinhac, maître de conférences dans l'équipe Minéralogie, pétrologie et physique planétaire (MP³), soutient son habilitation à diriger es recherches le lundi 9 décembre 2024 à 10h30 

IMPMC - Sorbonne Université - 4 place Jussieu - 75005 Paris - Barre 22-23, 4e étage, salle 401

Recherches de transitions liquide-liquide par acoustique picoseconde dans quelques éléments métalliques

Résumé : Les transitions liquide-liquide (TLL), c’est-à-dire les transitions de phase à l’intérieur même de la phase liquide d’un corps pur, sont bien établies théoriquement mais peu de résultats expérimentaux font consensus. Dans la littérature, des TLL ont été détectées dans plusieurs liquides métalliques élémentaires (Ga, Cs, Rb, Bi). Nous avons cherché à confirmer expérimentalement leur existence par la technique acoustique picoseconde combinée à la cellule à enclumes de diamant en chauffage résistif qui permet d’atteindre de hautes pressions (0-30 GPa) et de hautes températures (300-600 K). Cette technique permet, grâce à l’imagerie de surface, de mesurer la vitesse du son dans le liquide et de déterminer avec précision des transitions de phase. Si aucune transition du premier ordre n’a été détectée dans Ga et Bi, en revanche dans Cs et Rb la vitesse du son montre une variation compatible avec une transition graduelle d’un liquide simple vers un liquide électrure à haute pression.

Abstract : the liquid-liquid transitions (LLT), i.e. the phase transitions within the liquid phase of a single component, are well established theoretically but there is little consensus on the experimental results. In literature, LLTs have been detected in several elementary metallic liquids (Ga, Cs, Rb, Bi). We have attempted to confirm their existence experimentally using the picosecond acoustics technique combined with the resistive heated diamond anvil cell, which permits to reach high pressures (0-30 GPa) and high temperatures (300-700 K). This technique uses surface imaging to measure the speed of sound in the liquid and to determine accurately the phase transitions. While no first-order transition was found in Ga and Bi, in Cs and Rb the speed of sound shows a variation consistent with a gradual transition from a simple liquid to an electride liquid at high pressure.

Jury 
    - Valentina GIORDANO (Directrice de Recherche - CNRS) : Rapporteur ;
    - Pascal RUELLO (Professeur - Université du Mans) : Rapporteur ;
    - Bertrand AUDOIN (Professeur - Université de Bordeaux) : Rapporteur ;
    - Agnès HUYNH (Maître de Conférences - Sorbonne Université) : Examinateur ;
    - Mathieu DUCOUSSO (Professeur - ENSAM) : Examinateur ;
    - Frédéric DATCHI (Directeur de recherche - CNRS) : Examinateur.