Etude des transitions de phase et du comportement mécanique du quartz sous choc laser

par Patrick Berterretche

Thèse de doctorat en Energétique, thermique, combustion

Soutenue en 2003

à Poitiers .


  • Résumé

    Ce travail de thèse a pour objectif d'étudier le comportement du quartz sous choc bref généré par irradiation laser. Des mesures résolues en temps de profils d'ondes ont permis de caractériser la propagation du choc dans le quartz, et l'influence de l'anisotropie de la structure sur les ondes élastiques a été examinée. Une étude post-choc par spectroscopie micro-Raman a été menée afin de caractériser les transformations irréversibles. Ces analyses indiquent une amorphisation partielle des échantillons, ainsi que l'apparition d'une nouvelle phase dont le spectre Raman est proche de celui de la silice de type CaCl2 de structure orthorhombique. Sous compression quasi-statique, cette dernière est produite à des pressions supérieures à 50 GPa et n'est pas trempable. Sous choc laser, cette phase est observée aux conditions ambiantes après des chocs de faible amplitude (~5 GPa). Ces résultats soulignent l'importance du chemin thermodynamique suivi et du mode de déformation utilisé.

  • Titre traduit

    Study of the phase transitions and the mechanical behaviour of quartz under laser shock


  • Résumé

    The purpose of this PhD is to study the behaviour of quartz to very short shock generated by laser irradiation. Shock wave propagation has been characterized by time resolved measurements, and the influence of crystal anisotropy under elastic waves has been examined. Post-shock Raman spectroscopy has been performed to analyse irreversible transitions. We observe a partial amorphization of the samples, and a new phase whose Raman spectrum is very close to those of the CaCl2-type silica of orthorhombic structure. Under static compression, this phase is produced above 50 GPa and is not quenchable. By laser shock, this phase is obtained at ambient conditions for a low shock pressure (~5 GPa). These results show the major influences of the thermodynamic way followed and the strain state used.

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Informations

  • Détails : 206 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 148 réf.

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  • Cote : 03/POIT/2327-B

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  • Cote : 03 POIT 2327
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