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Comment la molécule de brome se déforme sous haute pression

6 juillet 2007

Hautes pressions

Les plus grandes planètes de notre système solaire sont en grande partie composées de molécules diatomiques simples sous très forte pression. De nouvelles connaissances dans le comportement de ces molécules sous pressions pourraient s’avérer fondamentales pour la bonne compréhension de leur structure, champ magnétique ou de leur atmosphère.

Des chercheurs du laboratoire physique de la matière condensée et nanostructures, de l’Institut de minéralogie et de physique des milieux condensés, de l’Université de Liège et de l’ESRF ont étudié une molécule de ce type : la molécule de Brome Br2. En utilisant le rayonnement X du synchrotron européen de Grenoble (ESRF), ils ont étudié un cristal de Brome sous des pressions de plusieurs dizaines de millier d’atmosphères et mesuré avec une précision jusque là inégalée la taille des molécules de Brome qui le composent. Pour les pressions inférieures à 25 000 atmosphères, le comportement observé est celui qui est habituellement attendu : la distance entre les molécules de Brome diminue, tandis que la taille des molécules augmente. Toutefois au delà de la pression de 25 000 atmosphères, à une pression bien plus basse que la pression de dissociation, on observe une réduction de la taille des molécules qui reprennent finalement leur taille initiale lorsque la pression atteint 50 000 atmosphères. Ce comportement constitue un type de transition de phase jamais observé et dont sa nature intime reste à élucider. Les résultats des chercheurs ont déjà permis de prédire un comportement similaire pour d’autres halogènes, comme l’iode. Rien n’exclut que ce soit un comportement encore plus général et qu’on puisse le retrouver également pour d’autres systèmes moléculaires simples (O2, N2, H2).


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Evolution schématique de la distance moléculaire observée

En savoir plus

A new phase transition of solid bromine under high pressure,, A. San-Miguel, H. Libotte, M. Gauthier, G. Aquilanti, S. Pascarelli, and J.-P. Gaspard, Phys. Rev. Lett. 99, 015501, (2007)

Les auteurs

Alfonso San-Miguel (Professeur des universités), H. Libotte (Université de Liège), Michel Gauthier (Chargé de recherche, CNRS), G. Aquilanti (ESRF), S. Pascarelli (ESRF), et J.-P. Gaspard (Université de Liège)

Contact

Alfonso San-Miguel, Professeur des universités, Alfonso.San.Miguel lpmcn.univ-lyon1.fr

Contact département

Jean-Michel Courty, jean-michel.courty cnrs-dir.fr
Karine Penalba, karine.penalba cnrs-dir.fr

Informations complémentaires

Laboratoire de physique de la matière condensée et nanostructures, UMR 5586 :

Site du laboratoire : http://lpmcn.univ-lyon1.fr/v2/
Page de l’équipe de recherche : http://lpmcn.univ-lyon1.fr/pression...


Institut de minéralogie et de physique des milieux condensés, UMR 7590

Site du laboratoire : http://www.impmc.jussieu.fr/


European Synchrotron Radiation Facility


Physique de la Matière Condensée, Université de Liège