Surfaces de verres à base de silice par dynamique moléculaire classique PDF Download

Author: Michaël Rarivomanantsoa
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Languages : fr
Pages : 145

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Exemplaire relié à l'envers

Author: Thi Thao To
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Languages : fr
Pages : 130

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La structure et la dynamique de modèles de verres à base de silice ont été étudiées à l'échelle microscopique par la méthode de la dynamique moléculaire. Pour ce faire, quatre modèles de potentiel effectif ont été testés dans la modélisation des caractéristiques structurales et des spectres vibrationnels de trois polymorphes cristallins de la silice: le quartz α, la cristobalite α et la faujasite. Alors que la structure des solides est bien décrite par les quatre modèles de champ de force, le champ de force de valence généralisé donne un meilleur accord pour les spectres vibrationnels de ces systèmes. La dynamique de sous-structures dans la silice amorphe a été analysé en calculant le spectre de la coordonnée de respiration des anneaux à trois (3R) et quatre (4R) tétraèdres SiO4 et celui de la manifestation spectrale de cette vibration dans le spectre Raman des verres modèles. Les résultats montrent que le pic caractéristique D2 dans le spectre peut être attribué au mouvement de respiration des anneaux 3R tandis qu'une telle attribution du pic D1 à la respiration des anneaux 4R est ambiguë. L'étude de verres de silice dopés par les ions Er3+ indique la formation d'amas d'ions de terre rare dès les faibles concentrations. L'augmentation du taux de dopage entraine la formation d'amas d'ions liés par des double ponts Er-O-Er, ces amas pouvant être considérés comme des précurseurs de la formation d'une phase Er2O3. L'analyse de la structure des verres montre l'accroissement important du nombre des anneaux 3R et 4R suite à la formation d'anneaux de compositions mixtes. A cause de la différence de masse entre atomes Er et Si et des constantes de force de liaisons, la dynamique des liaisons Er-O est découplée de celle de la matrice silicique. Ceci se manifeste par l'augmentation de l'intensité à basses fréquences dans la densité d'états vibrationnels des verres dopés.

Author: Mohammed Bouhadja
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Languages : fr
Pages : 0

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Ce travail a pour but d'étudier les propriétés structurales et dynamiques des verres aluminosilicate de calcium CaO-Al2O3-SiO2 (CAS) par dynamique moléculaire classique, à partir d'un potentiel empirique de type Born-Mayer-Huggins, construit sur la base de résultats de dynamique moléculaire ab initio (AIMD) et expérimentaux. Il montre de bonnes propriétés de transférabilité sur toutes les concentrations pour les propriétés structurales et dynamiques étudiées. L'évolution des propriétés structurales a été étudiée en fonction de la température et de la concentration en silice pour trois rapports de concentrations R = [CaO]/[Al2O3]= 1, 1.57 et 3. Les résultats révèlent la présence d'oxygènes non-pontants et tricoordonnés et d'aluminium penta-coordonnés pour toutes les concentrations dont le nombre diminue avec l'augmentation avec la concentration en silice. L'étude de la viscosité et du temps de relaxation structural avec la température a permis de montrer que la fragilité diminue avec l'augmentation de la concentration en silice pour les trois valeurs de R. Une corrélation avec l'évolution des oxygènes non pontant indique que ces derniers jouent un rôle prépondérant pour la fragilité. Il est montré que la théorie des couplages de modes s'applique à la dynamique des CAS et qu'une violation de la relation de Stokes-Einstein se produit au-dessus du point de fusion expérimental indiquant une hétérogénéité dynamique.

Author: Mohammed Bouhadja
Publisher: Presses Academiques Francophones
ISBN: 9783838142630
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Languages : fr
Pages : 172

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Ce livre a pour but d'etudier les proprietes structurales et dynamiques des verres aluminosilicate de calcium CaO-Al2O3-SiO2 (CAS) par dynamique moleculaire classique, a partir d'un potentiel empirique de type Born-Mayer-Huggins, construit sur la base de resultats de dynamique moleculaire ab initio (AIMD) et experimentaux. L'evolution des proprietes structurales et dynamiques a ete etudiee en fonction de la temperature et de la concentration en silice pour trois rapports de concentrations R = [CaO]/[Al2O3]= 1, 1.57 et 3.

Author: Boris Mantisi
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Languages : fr
Pages : 0

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Cette thèse porte sur l'étude et le comportement mécanique et vibrationnel du verre de silice. Des méthodes de dynamique moléculaire classique sont appliquées pour modéliser le verre à l'aide d'un potentiel BKS tronqué. La validité du modèle est testée au travers de comparaisonsstructurales et dynamiques avec des expériences de diffusion de rayons X et de neutrons. L'échantillon numérique est sollicité mécaniquement, et sa réponse à la déformation (compression hydrostatique, cisaillement à volume ou à pression cnostante dans les régimes élastiques et au-delà de la limite d'élasticité) est étudiée dans le cadre de la théorie classique de l'élasticité. L'utilisation de la dynamique moléculaire nous a permis de nous orienter vers une approche microscopique via l'étude du déplacement non-affine, qui semble expliquer des comportements macroscopiques encore peu décrits dans la littérature. En particulier, l'origine de l'anomalie du module de compressibilité dans la silice a pu être reliée à un comortement micro-plastique, et la courbe de charge (limite du domaine élastique) a été obtenue. En complément aux chargements mécaniques, des études expérimentales de spectroscopie Raman sous cellule enclume diament ont été réalisées et comparées aux spectres Raman modélisés à partir de configuration de silice chargées mécaniquement. Enfin, nous avons ou discuter de la validité de la description théorique ainsi que ses limites.

Author: ADEL.. BOUAJAJ
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Languages : fr
Pages : 186

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LE PROCESSUS DE DENSIFICATION DE XEROGEL DE SILICE A ETE SUIVI EN UTILISANT EU#3#+ ET ND#3#+ COMME SONDES PONCTUELLES LUMINESCENTES POUR ETUDIER L'EVOLUTION DE LA STRUCTURE DU GEL AU COURS DE LA TRANSITION DU GEL VERS LE VERRE. L'ETUDE A MONTRE QUE LES CHANGEMENTS LES PLUS IMPORTANTS DANS LA SPECTROSCOPIE DU GEL SONT CEUX QUI ACCOMPAGNENT LE PASSAGE DE L'ENVIRONNEMENT QUASI LIQUIDE DU GEL HUMIDE A L'ENVIRONNEMENT SEC DES PREMIERES ETAPES DE DENSIFICATION. LA DIFFERENCE NOTABLE EST UN ELARGISSEMENT IMPORTANT DES RAIES DES TRANSITIONS OPTIQUES ACCOMPAGNE D'UNE RAPIDE AUGMENTATION DE L'ECLATEMENT DES SOUS-NIVEAUX STARK. CES EFFETS SONT UNE INDICATION DE LA TRES FAIBLE SYMETRIE DES ENVIRONNEMENTS ET UNE AUGMENTATION DES DISTORSIONS DANS LE PROCHE ENVIRONNEMENT DE L'EUROPIUM AVEC L'AUGMENTATION DE LA DENSIFICATION ET, POUR LES PREMIERES ETAPES, AVEC L'ELIMINATION DE L'EAU. CEPENDANT LE PASSAGE DU VERRE ENCORE POREUX AU VERRE COMPLETEMENT DENSIFIE VERS 1050C S'ACCOMPAGNE D'UNE REDUCTION DES LARGEURS DE RAIE DES TRANSITIONS OPTIQUES. CET EFFET A ETE ATTRIBUE A UNE REDUCTION DU NOMBRE D'ENVIRONNEMENTS DIFFERENTS DISPONIBLES, REDUCTION DUE A LA POLYMERISATION DE LA CHAINE DE SILICE ET A LA FERMETURE DES PORES. LA DEUXIEME PARTIE DE CE TRAVAIL CONSISTAIT A UTILISER LA TECHNIQUE DE LA DYNAMIQUE MOLECULAIRE POUR SIMULER DES VERRES DE SILICE POREUX DE DIVERSES DENSITES. LES DISTORSIONS DE LA MATRICE ET L'EVOLUTION DE LA PROPORTION D'OXYGENE NE PRESENTANT QU'UNE SEULE LIAISON AVEC LE SILICIUM SONT ANALYSEES. NOUS AVONS RELEVE L'IMPORTANCE DE CES PROPRIETES POUR LE DOPAGE DES VERRES. NOUS AVONS EGALEMENT SIMULE DES VERRES DE SILICE DOPES PAR L'EUROPIUM. LA COMPARAISON ENTRE DES VERRES DE DENSITE VARIABLE NOUS PERMET DE COMPRENDRE LA PARTICULARITE DE L'EUROPIUM DOPANT LA SILICE. EN PARTICULIER, NOUS AVONS EXPLIQUE SA FAIBLE COORDINATION (

Author: LAURENT.. VAN BRUTZEL
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Languages : fr
Pages : 163

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L'OBJECTIF DE LA THESE ETAIT DE COMPRENDRE LES MECANISMES QUI INTERVIENNENT LORS DE LA RUPTURE A L'ECHELLE ATOMIQUE DANS LES VERRES DE SILICE. LES DIFFICULTES D'OBSERVATION EXPERIMENTALES A CES ECHELLES DE LONGUEUR NOUS ONT POUSSE A ENVISAGER UNE ETUDE NUMERIQUE PAR DYNAMIQUE MOLECULAIRE POUR ACCEDER A DES INFORMATIONS SUR LA DYNAMIQUE ET LA THERMODYNAMIQUE DU SYSTEME. NOUS AVONS DONC REALISE DES SIMULATIONS CONTENANT 500000 ATOMES ET ETUDIE LA STRUCTURE DES VERRES AINSI OBTENUS AVANT D'ANALYSER LEURS COMPORTEMENTS SOUS UNE DEFORMATION EXTERIEURE IMPOSEE. LA STRUCTURE DE NOS VERRES SIMULES S'ORGANISE SUR TROIS ECHELLES DE LONGUEUR. AUX PETITES ECHELLES ENTRE 0 ET 5 A LE VERRE SE COMPOSE DE TETRAEDRES DE SILICE ET SE RAPPROCHE DE LA STRUCTURE CRISTALLINE. SUR UNE ECHELLE INTERMEDIAIRE, ENTRE 3 ET 10 A, LES TETRAEDRES DE SILICE SONT CONNECTES ENTRE EUX ET FORMENT DES ANNEAUX DE DIFFERENTES TAILLES DONT LA GRANDE MAJORITE EST COMPRISE ENTRE 5 ET 7 TETRAEDRES. SUR UNE ECHELLE PLUS GRANDE DE 15 A 60 A, IL EXISTE DES ZONES DE FORTE DENSITE D'ANNEAUX ENTOUREES PAR DES ZONES DE FAIBLE DENSITE D'ANNEAUX. CES CONSIDERATIONS STRUCTURALES JOUENT UN ROLE IMPORTANT DANS L'INITIATION ET LA PROPAGATION D'UNE FRACTURE. EN EFFET, A CETTE ECHELLE DE LONGUEUR, LA PROPAGATION S'EFFECTUE PAR CROISSANCE ET COALESCENCE DE PETITES CAVITES INITIEES DANS LES ZONES DE FAIBLE DENSITE D'ANNEAUX EN AVAL DE LA POINTE DE FISSURE. LES CAVITES AINSI FORMEES CONCENTRENT LES CONTRAINTES, CE QUI ENTRAINE UN RETARD DANS LA PROPAGATION DU FRONT. CE PHENOMENE REND, A CETTE ECHELLE DE LONGUEUR, LA PROPAGATION DE LA FRACTURE DE TYPE DUCTILE ET ENGENDRE A COURTE DISTANCE DE LA POINTE DE FISSURE UN COMPORTEMENT ELASTIQUE NON LINEAIRE. NOUS AVONS AUSSI MONTRE QUE LA PRESENCE D'ALCALINS DANS LA MATRICE VITREUSE CHANGE LA STRUCTURE EN CREANT DES NANOPOROSITES CE QUI ENGENDRE UNE ACCENTUATION DU CARACTERE DUCTILE LORS DE LA PROPAGATION DE LA FRACTURE.

Author: Christophe Bernard
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Languages : fr
Pages : 160

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Dans le travail présenté ici, nous avons étudié par dynamique moléculaire la structure et les propriétés spectroscopiques de verres dopes par des ions terre rare. Afin d'étudier les liens entre structure locale des ions dopants et propriétés spectroscopiques, nous avons applique une pression hydrostatique sur un verre na 2o-2sio 2:eu 3 +. La pression agit principalement sur les structures les plus souples du verre, angles inter tétraédriques et environnement du sodium. On observe également une augmentation de la coordination eu-o qui passe de 7,17 à pression ambiante a 8,00 a 20 gpa. Les changements de structure observés par simulation restant faibles, les modifications des propriétés spectroscopiques de l'europium permettent partiellement de reproduire les changements observes expérimentalement. Nous avons également analyse le verre sio 2-geo 2:eu 3 + qui est constitué d'unités sio 4 et geo 4 reparties de façon homogène dans la matrice. L'étude de l'environnement local de l'europium montre que celui-ci se place préférentiellement au voisinage du germanium. La coordination moyenne eu-o de 6,35 traduit la présence de deux types de sites majoritaires avec 6 et 7 premiers voisins oxygène. L'accord entre les spectres de luminescence expérimental et simule valide à la fois les environnements déterminés par dynamique moléculaire et la méthode de calcul du spectre simule. Enfin, l'étude du verre sio 2-tio 2 dope avec de l'erbium a montré que le titane est présent sous forme de tétraèdres tio 4 distribues de façon homogène dans la matrice de silice. La présence de titanes avec cinq voisins oxygène est compatible avec une séparation de phase sio 2 / tio 2 qui pourrait être observée pour une concentration plus élevée en titane.

Author: Didier Caprion
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Languages : fr
Pages : 140

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DANS CE TRAVAIL, NOUS AVONS TENTE D'APPREHENDER CERTAINS PROBLEMES PROPRES AUX VERRES ET PLUS PARTICULIEREMENT AUX VERRES DITS FRAGILES EN SIMULANT DES VERRES MODELES PAR DYNAMIQUE MOLECULAIRE CLASSIQUE. TOUT D'ABORD, NOUS AVONS RAPPELE QUELQUES PROPRIETES GENERALES DES VERRES ET LES PRINCIPAUX MODELES STRUCTURAUX ET DYNAMIQUES DE L'ETAT VITREUX. DANS UN DEUXIEME TEMPS, NOUS AVONS INTRODUIT LE MODELE DES SPHERES MOLLES ET LES METHODES DE SIMULATION NUMERIQUE AUXQUELS NOUS AVONS EU RECOURS LORS DE CE TRAVAIL. LA TROISIEME PARTIE EST CONSACREE A L'ETUDE STRUCTURALE DES VERRES MODELES, ET PLUS PARTICULIEREMENT A LA STRUCTURE LOCALE, ETUDIEE A L'AIDE DES CELLULES DE VORONOI. AINSI AVONS-NOUS MIS EN EVIDENCE UNE VITESSE DE TREMPE IDEALE ASSURANT UN MAXIMUM DE STABILITE DU VERRE PAR RAPPORT A LA CRISTALLISATION A BASSE TEMPERATURE. A PLUS HAUTE TEMPERATURE, LE SYSTEME PRESENTE UNE TENDANCE MAXIMALE A LA CRISTALLISATION POUR DES TEMPERATURES PROCHES DE LA TEMPERATURE DE TRANSITION VITREUSE. ENFIN, NOUS NOUS SOMMES INTERESSE A LA DYNAMIQUE DES VERRES MODELES EN PROJETANT LES VITESSES SUR UN ENSEMBLE D'ONDES PLANES. A BASSE TEMPERATURE, NOUS AVONS PU RELIER LES CARACTERISTIQUES DU SPECTRE DE PHONONS A L'ETENDUE SPATIALE DE L'ORDRE VITREUX EN FONCTION DE LA VITESSE DE TREMPE.

Author: Ahmed Belasri
Publisher: Springer Nature
ISBN: 9811554447
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 659

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This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.