Liquid-liquid transitions in elemental liquids: The cases of sulfur and phosphorus

par Laura Henry

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Frederic Datchi et de Mohamed Mezouar.

Thèses en préparation à Sorbonne université , dans le cadre de Physique et chimie des matériaux .

  • Titre traduit

    Transitions liquide-liquide dans les liquides simples : les cas du soufre et du phosphore


  • Résumé

    Les transitions de phase de premier ordre séparant deux phases liquides d'une même substance pure et isotrope ont donné lieu à un intérêt grandissant et une recherche considérable dans les dernières années. Il y a 20 ans, une telle transition de phase liquide-liquide (TLL) a été découverte pour le phosphore par Y. Katayama [Nature, 403, 170 (2000)], dont les conséquences sur la communauté scientifique ont été importantes, changeant fondamentalement la perception de l'état liquide. Dès lors, d'autres TLL ont été observées expérimentalement dans le cas de liquides surfondus, mais, malgré une activité de recherche intense dans ce domaine, à ce jour, aucune transition entre deux états liquides stables thermodynamiquement n'a été observée sans ambiguïté dans le cas d'une substance pure, à l'exception du phosphore. Par ailleurs, l'existence d'un point critique liquide-liquide (PCLL) terminant une transition liquide-liquide de premier ordre a été largement discutée d'un point de vue théorique et expérimental pour d'importants systèmes mais n'a jamais été observé expérimentalement à ce jour. Dans le cadre de ces travaux de thèse expérimentaux, nous mettons en évidence l'existence d'une TLL se terminant sur un point critique dans le cas du soufre, à haute pression et haute température. Nous démontrons sans ambiguïté le caractère premier ordre de la transition, quantifions la discontinuité de densité le long de la ligne de transition et caractérisons les différences structurales entre les deux phases liquides au niveau atomique. Cela constitue la première preuve expérimentale de l'existence d'un PCLL. Nous avons également réexaminé la nature et l'origine de la TLL premier ordre dan


  • Résumé

    Abcd