Lundi 11 mai 2015 à 10h - Salle O. Kahn
Jean-Marie Dubois, Président de la section 15 du CoNRS - Université de Lorraine, UMR 7198, Nancy
"Les alliages push-pull et l'héritage de Dan Shechtman" (résumé ci-joint)
Cette conférence se focalisera sur les ternaires A-B-C où les constituants élémentaires A, B et C sont choisis de sorte que les interactions A-B et A-C soient attractives et B-C répulsives dans les systèmes binaires respectifs. J’appelle « alliages push-pull » de tels systèmes en référence aux amplificateurs push-pull constitués de deux transistors p-n-p et n-p-n placés en parallèle. Les alliages push-pull servent d’amplificateurs de la complexité dans les composés intermétalliques qui peuvent former des mailles cristallines gigantesques, avec des centaines, voire des milliers d’atomes par maille. Quelques uns atteignent les degrés ultimes de la complexité lorsque l’ordre apériodique des quasicristaux se substitue à la périodicité cristalline. Il est alors possible de se trouver en présence de propriétés totalement inattendues comme l’isolation thermique dans Al62Cu25Fe13 (% at.). De très nombreux composés de ce type sont connus aujourd’hui, y compris binaires et pour lesquels le modèle peut être adapté en prenant en compte la formation d’états liants et anti-liants entre les constituants élémentaires.
La découverte fameuse des quasicristaux en 1982-84 par Dan Shechtman, prix Nobel de Chimie 2011, a ouvert un champ de recherches fascinant en science des matériaux. Ce champ s’est développé depuis en une multitude de domaines, en métallurgie, géologie, science des polymères, matériaux artificiels nanostructurés, physique des basses températures, et arts. Les alliages push-pull se trouvent au cœur de cet héritage et nous fournissent beaucoup d’information sur les racines de l’ordre dans la Nature, son influence sur les propriétés, et sur les applications de niche qui peuvent en tirer profit. Un survol des faits les plus marquants sera donné. On commencera par introduire une manière simple de caractériser l’ordre atomique dans les composés intermétalliques complexes, cristallins ou quasicristallins. On poursuivra par les propriétés de transport électronique qui caractérisent la disparition de la périodicité cristalline dans ces systèmes constitués de métaux. On examinera ensuite quelques propriétés de surface en gardant à l’esprit des applications potentielles de ces matériaux. Une application particulière, désormais commercialisée, sera également présentée.