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Lundi 2 décembre 2013

13h30 Salle du conseil de l’ISTO

Nanoparticules bimétalliques : une thermodynamique pas à pas.

Jérôme Creuze (LEMHE/ICMMO - Paris Sud) et B. Legrand (SRMP-DMN - CEA Saclay)

Résumé :

Les nanoparticules bimétalliques, ou nanoalliages, sont des objets constitués de quelques centaines à quelques milliers d’atomes, pour lesquels les nombres de sites de surface et de coeur sont très comparables. Du coup, le diagramme de phase de ces nanoalliages
peut fortement différer de celui du volume massif.

L’objet de ce séminaire est de donner les bases pour une compréhension des diagrammes de phase des nanoparticules en se focalisant sur les systèmes A-B à tendance à la démixtion, c.-à-d. ceux ayant tendance à former des paires homoatomiques AA et BB plutôt
que des paires hétéroatomiques AB. Pour de tels systèmes, nous présenterons tout d’abord les caractéristiques principales des diagrammes de phase des alliages massifs et de leurs surfaces, ainsi que les différentes approches théoriques (analytiques ou par simulations numériques de type Monte Carlo) permettant leur modélisation.

Par la suite, nous détaillerons le phénomène de ségrégation superficielle (enrichissement à la surface en l’un des constituants), dont peut dépendre bon nombre de propriétés des nanoalliages (propriétés catalytiques, optiques, magnétiques, ...). Cette ségrégation superficielle
dans les nanoalliages peut s’accompagner de transitions de phase superficielles, qui peuvent présenter des caractéristiques très variées que nous analyserons.

De la ségrégation superficielle à la démixtion, il y a un pas que l’on fait souvent sans même s’en rendre compte dans les nanoalliages : nous adopterons du coup une démarche pas à pas pour mettre au pas quelques idées reçues sur ce sujet ! Nous verrons ainsi le lien
entre les configurations dites coeur-coquille et en noyau de cerise, appellations mythiques, voire mythologiques quand Janus fait son apparition !

Le séminaire s’achèvera par la présentation du premier diagramme de phase obtenu pour un nanoalliage et par les perspectives liées à la thermodynamique et aux cinétiques des agrégats bimétalliques.