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Séminaire sur les hautes pressions au LMT Cachan

par Fabien Cazes - publié le

Le séminaire suivant porte sur un sujet proche des thématiques du LSPM :

Lieu : LMT Cachan

Date : jeudi 21 mars 2019 à partir de 13h30 - amphi e-média

Invité : Paul LOUBEYRE, Directeur de recherche au CEA/DIF/DPTA

Titre : « Nouvelles frontières et nouveaux outils en physique des hautes pressions : une illustration sur quelques résultats »

Lien : http://lmt.ens-paris-saclay.fr/version-francaise/manifestations-/seminaires-du-lmt/

Résumé : La recherche sous hautes pressions est un vieux domaine qui avance par la mise en place de nouveaux outils plus que par des ruptures conceptuelles. C’est une science de l’exploration et les propriétés de la matière sous très forte densité continuent d’être surprenantes. La matière peut être comprimée de manière statique dans des presses ou de manière dynamique à l’aide de chocs. En statique, la cellule à enclumes de diamant (CED) a permis de rendre les mesures sous très hautes pressions quasi-routinières. La CED fut inventée, il y a 60 ans, pour exploiter les propriétés remarquables du diamant en termes de dureté et de transparence. De nombreuses méthodes de mesure, soit de laboratoire ou utilisant le rayonnement synchrotron, permettent maintenant de caractériser un échantillon sous une pression du million de bars (100 GPa) presque de manière aussi détaillée qu’à pression ambiante. Récemment, une optimisation de la forme des enclumes grâce à un usinage par faisceaux d’ions a permis de repousser la frontière des ultra-hautes pressions jusque vers le TPa tout en gardant la qualité des échantillons des pressions inférieures. En dynamique, récemment aussi, des progrès spectaculaires ont été faits grâce à l’utilisation des lasers de puissance et à la possibilité de regarder l’arrangement atomique du matériau.

Dans une brève introduction au domaine des hautes pressions, nous présenterons les enjeux et les applications qui poussent les études. Nous décrirons ensuite les outils et quelques récentes ruptures expérimentales qui bouleversent le domaine. Enfin nous illustrerons la diversité des mesures faites sous pression à l’aide de quelques-uns de nos travaux : Diagramme de phase de l’hydrogène sous pression, une complexité quantique ; observer la miscibilité de H/He dans les intérieurs planétaires ; Comment exploiter l’auto-organisation et les changements chimiques sous hautes pression pour former de nouveaux matériaux, super-hydrures et matériaux à haute densité d’énergie ; Stabilité et métastabilité des structures observées sous pressions statiques et dynamiques, le cas du Bismuth.