Contribution à l'étude des propriétés de transport électronique de métaux et d'alliages métalliques à l'état liquide et solide au voisinage du point de fusion

Contribution to study of the electronic transport properties of metals and metallic alloys in the liquid state and in the solidone near the melting point

• Auteur / Autrice : Naïma Benazzi
• Direction : Jean-Georges Gasser
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie physique et mécanique
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transfert de charge

Métaux liquides

Conduction ionique

Résumé

Ce travail présente une contribution à l'étude des propriétés de transport électronique des métaux et alliages métalliques à l'état liquide. Nous avons mesuré les résistivités électriques des systèmes nickel-antimoine et nickel-germanium en fonction de la température et de la concentration. L'interprétation des résultats expérimentaux est effectuée dans le cadre du formalisme de la matrice T et en utilisant des facteurs de structure partiels des sphères dures. Nous avons déterminé le pouvoir thermoélectrique absolu (P. T. A. ) du germanium liquide en utilisant quatre types de cellules dont trois ont été mises au point dans le cadre de ce travail. Nous avons aussi mesuré le P. T. A. Des alliages liquides à base de germanium, dilués en gallium. Les résultats expérimentaux sont confirmés par les calculs lorsqu'on utilise le potentiel E. C. P. D'Ashcroft avec des paramètres convenablement ajustés. Les valeurs déterminées à partir du potentiel premiers principes s. M. P. D'Animalu sont systématiquement plus petites en valeur algébrique. Le P. T. A. Du germanium solide au voisinage du point de fusion a pu être déterminé avec une précision entre 5 et 10 fois meilleure que celle de la littérature grâce à un dispositif et une technique permettant de contrôler le sens de la solidification. Nous avons discuté la validité de la loi de Wiedemann-Franz (W-F) reliant la conductivité électrique et la conductivité thermique. Nous avons calculé la conductivité thermique de quelques métaux et alliages métalliques liquides, à partir des résistivités électriques expérimentales et calculées. Nous avons montré que les corrections à la loi de W-F apporte une contribution négligeable à l'exception peut-être des métaux nobles. Nous avons constaté que la dépendance en concentration ainsi que le coefficient de température de la conductivité thermique du système aluminium-cuivre devaient présenter un comportement anormal. Ce phénomène doit être confirmé par des mesures de la conductivité thermique

This work presents a contribution to the study of the electronic transport properties of metals and metallic alloys in the liquid state. We have measured the electrical resistivities of the systems nickel-antimony and nickel-germanium as a function of temperature and concentration. The interpretation of the experimental results was performed within the framework of the t-matrix formalism and by using the partial hard sphere structure factors. We have determined the absolute thermoelectric power (A. T. P. ) of liquid germanium by applying four different kinds of cells, three of them having been deviced in the course of the this work. Furthermore, we have measured the A. T. P. Of liquid germanium based alloys diluted by gallium. The esperimental results are confirmed by the calculations based on the Ashcroft E. C. P. Potential combined with suitably adjusted parameters. The values deduced from the "first principale" potential of Animalu (S. M. P. ) are systematically smaller in magnitude. The A. T. P. Of solid germanium in the range of the melting point could be determined with an accuracy of 5-10 times better than that quoted in the literature, owing to a special experimental set-up and a technique which permitted to control the progression of the solidification. We have discussed the validity of the Wiedemann-Franz law (W-F) linking the electrical and the thermal conductivities. We have derived the thermal conductivity of several liquid metals and mettalic alloys from both the experimental and the calculated electrical resistivities. We have shown that, excepting may be the noble metals, the corrections of the W-F law give a negligible contribution. We have noted that the concentration dependance as well as the temperature coefficient of the thermal conductivity of aluminium-copper alloys show an anormalous behaviour. This phenomena must be confirmed by measuring the thermal conductivity