Etude des excitations collectives des #4he et #3he supercritiques en utilisant la technique de diffusion inelastique de rayons x dotee d'une resolution en energie de l'ordre du mev

par ROBERTO VERBENI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Henri Godfrin.

Soutenue en 1998

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    La dynamique atomique des #4he et #3he supercritiques a ete etudiee par la technique de diffusion inelastique de rayons x (ixs) avec une resolution en energie de l'ordre du mev. La region thermodynamique analysee dans ce travail, non accessible par les autres techniques, permet d'etudier les modes collectifs avec un transfert d'impulsion q de l'ordre de l'inverse de la distance interatomique et dans une large gamme des temperatures et densites. Cette etude a montre que les excitations collectives des #4he et #3he supercritiques preservent une nature de type acoustique dans la region des faibles q, alors que en approchant la region de qq#m (q#m correspond au premier maximum du facteur de structure statique s(q)), cet aspect est perdu. Les spectres des excitations, en effet, changent de facon continue en passant d'un triplet brillouin bien defini a faible q a un seul pic tres prononce a qq#m. Dans cette region des hautes frequences, les modes collectifs sont tres influences par la structure locale et il a ete possible d'etablir une relation entre s(q) et l'energie de ces excitations. Dans le fluide supercritique, a l'inverse du liquide, la dispersion positive et le propagation gap n'ont pas ete observes dans la relation de dispersion. L'etude en fonction de la temperature a densite constante a montre une transition graduelle d'un mode du type solide a basse temperature a un mode qui approche celui d'un gaz ideal a haute temperature. Les seules differences observees dans ce travail entre les modes collectifs des #4he et #3he peuvent etre attribuees a la difference de masse. Une autre partie de cette these a ete consacree a la realisation et la caracterisation du monochromateur de la ligne de lumiere bl21 a l'esrf, et l'installation de son controle en temperature. La stabilite obtenue (meilleure que 1 mk) est un des facteurs qui a permis la realisation, jusqu'a present, des experiences avec une resolution en energie de 1,5 mev en utilisant des photons de 21,747 kev.


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  • Détails : 177 P.
  • Annexes : 86 REF.

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