Une modélisation de la structure des verres métalliques: analyse microscopique, confrontation avec l'expérience. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1984

Modeling the structure of metallic glasses: microscopic analysis, comparison with experimental results

Une modélisation de la structure des verres métalliques: analyse microscopique, confrontation avec l'expérience.

Résumé

In this thesis, we present the construction and analysis of a model of compact amorphous structure. We show in a first part how to obtain, with given atomic interaction potential, a structure with reproducible characteristics, with a high density and whose pair correlation function is similar to those obtained experimentally for metallic glasses. We then analyze in detail the structure obtained. Different existing tools are used to describe the disordered structures: Voronoi polyhedra, interstitial spheres... We propose a method to completely break down the structure into simple geometric units. A chapter is devoted to the elastic properties, and we highlight the importance of atomic rearrangements during a constraint. Another chapter is devoted to atomic diffusion by interstitials in an amorphous matrix. The Monte Carlo method allows us to conduct this study. An analysis in terms of percolation gives a good picture of the diffusion mechanisms. Finally, we construct a model of a palladium-silicon alloy. Its characteristics are in good agreement with the experimental results. The different local environments are described, especially around silicon atoms.
Nous présentons dans cette thèse la construction et l'analyse d'un modèle de structure compacte amorphe. Nous montrons dans une première partie qu'il est possible d'obtenir, avec un potentiel d'interactions atomiques donné, une structure aux caractéristiques reproductibles, possédant une forte densité et dont la fonction de corrélation de paires est similaire à celles obtenues expérimentalement pour les verres métalliques. Nous analysons ensuite en détail la structure obtenue. Pour cela nous utilisons les différents outils existants pour décrire les structures désordonnées : polyèdres de Voronoï, sphères interstitielles... Nous proposons une méthode permettant de décomposer entièrement la structure en unités géométriques simples. Un chapitre est consacré aux propriétés élastiques, et nous mettons en évidence l'importance des réarrangements atomiques sous l'action d'une contrainte. Un autre chapitre est consacré à la diffusion atomique par un processus interstitiel dans une matrice amorphe. La méthode de Monte Carlo nous permet de conduire cette étude et une analyse en termes de percolation donne une bonne image des mécanismes de diffusion. Finalement, nous construisons un modèle d'alliage palladium-silicium dont les caractéristiques sont en bon accord avec les résultats expérimentaux. Nous décrivons ensuite les différents environnements locaux, en particulier autour des atomes de silicium.
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  • HAL Id : tel-02119397 , version 1

Citer

Frédéric Lançon. Une modélisation de la structure des verres métalliques: analyse microscopique, confrontation avec l'expérience.. Physique Numérique [physics.comp-ph]. Université scientifique et médicale de Grenoble; Institut national polythecnique de Grenoble, 1984. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02119397⟩

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