Solides et matériaux carbonés 2 , Propriétés de volume

Auteur(s) :

Delhaes, Pierre Découvrir l'auteur

Résumé

Panorama des solides et matériaux carbonés connus qu'ils soient naturels ou artificiels. Le deuxième volume s'intéresse à une comparaison de l'ensemble des propriétés physiques intrinsèques des différentes phases.

Éditeur(s)
- Hermès science publications
Date
- 2009
Notes
- Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 286 p. : ill. ; 24 cm
Collections
- Procédés et systèmes mécaniques
Sujet(s)
ISBN
- 978-2-7462-2374-5
Indice
- 620.2 Sciences des matériaux
Quatrième de couverture
- Les solides carbonés cristallins, diamants et graphites, sont les exemples les plus connus de différentes variétés polymorphiques. Les avancées récentes au cours du XX^e siècle ont conduit à la caractérisation des carbones graphitiques partiellement cristallisés d'origine naturelle ou artificielle mais également à la découverte de nouvelles phases moléculaires, les fullerènes, nanotubes et graphènes.
  Publié en trois volumes, Solides et matériaux carbonés intègre ces différents apports et les associe aux divers domaines industriels. Basé sur une approche historique, le premier volume présente les différentes formes de carbones découverts ou prévus théoriquement, leurs précurseurs et les composés analogues. Le second volume s'intéresse à une comparaison de l'ensemble des propriétés physiques intrinsèques des différentes phases. Le troisième et dernier volume décrit les caractéristiques physico-chimiques de surface et les grands domaines d'applications en tant que matériaux fonctionnels ou de structure.
Tables des matières
- - Solides et matériaux carbonés 2
  - Propriétés de volume
  - Pierre Delhaes
  - Lavoisier
  - Introduction 9
  - Chapitre 1. Propriétés génériques de structure 13
  - 1.1. Propriétés élastiques et mécaniques14
  - 1.1.1. Rappels des principales définitions15
  - 1.1.2. Modules d'élasticité des phases cristallines18
  - 1.1.3. Lois de comportement des graphites polycristallins massifs22
  - 1.1.3.1. Relations effort-déformation en essai statique23
  - 1.1.3.2. Caractéristiques dynamiques25
  - 1.1.3.3. Mécanismes d'endommagement et de rupture26
  - 1.1.4. Lois de comportement des carbones filamentaires28
  - 1.1.4.1. Les fibres et nanofibres28
  - 1.1.4.2. Les nanotubes31
  - 1.2. Propriétés thermiques34
  - 1.2.1. Définitions thermodynamiques34
  - 1.2.2. Chaleurs spécifiques39
  - 1.2.2.1. Comparaison entre les différentes variétés polymorphiques39
  - 1.2.2.2. Anomalies basses températures des carbones graphitiques43
  - 1.2.3. Dilatation thermique des solides carbonés45
  - 1.2.3.1. Dilatation thermique des cristaux45
  - 1.2.3.2. Dilatation thermique des échantillons graphitiques massifs47
  - 1.2.3.3. Dilatation thermique des carbones filamentaires48
  - 1.2.4. Conductivité thermique48
  - 1.2.4.1. Conductivité thermique des cristaux49
  - 1.2.4.2. Cas des carbones massifs52
  - 1.2.4.3. Cas des carbones filamentaires54
  - 1.3. Conclusion56
  - 1.4. Bibliographie57
  - Chapitre 2. Structures électroniques et propriétés magnétiques 65
  - 2.1. Les structures de bande électronique66
  - 2.1.1. Structure de bandes du monocristal de graphite67
  - 2.1.2. Evaluations expérimentales des paramètres énergétiques69
  - 2.1.3. Modèles pour les carbones graphitiques72
  - 2.1.3.1. Influence des interactions entre plans73
  - 2.1.3.2. Modèles des carbones turbostratiques73
  - 2.1.3.3. Modèles avec des états d'énergie localisés74
  - 2.1.4. Dimensionnalité électronique des solides Pi75
  - 2.2. Les propriétés magnétiques statiques76
  - 2.2.1. Présentation générale du diamagnétisme82
  - 2.2.2. Le monocristal de graphite et le plan de graphène86
  - 2.2.3. Les différentes variétés de carbones graphitiques89
  - 2.2.3.1. Carbones massifs de différentes textures89
  - 2.2.3.2. Carbones nanostructurés et poreux90
  - 2.2.4. Phénomènes quantiques sur les nanotubes91
  - 2.3. Résonance paramagnétique électronique92
  - 2.3.1. Caractéristiques générales de la RPE93
  - 2.3.1.1. L'intensité de la raie94
  - 2.3.1.2. La forme et la largeur de la raie95
  - 2.3.1.3. La position de la largeur de raie96
  - 2.3.2. Paramagnétisme de Pauli des graphites97
  - 2.3.3. RPE de différentes variétés de carbones101
  - 2.3.3.1. Les diamants et phases adamantines102
  - 2.3.3.2. Différents carbones graphitiques102
  - 2.3.3.3. Cas des nanotubes103
  - 2.3.4. Les interactions magnétiques présentes105
  - 2.3.4.1. Modèles de raies uniques et homogènes105
  - 2.3.4.2. Rôle des impuretés magnétiques106
  - 2.4. Résonance magnétique nucléaire106
  - 2.4.1. Les carbones non cristallins107
  - 2.4.2. Cas du graphite et des carbones graphitiques108
  - 2.5. Conclusion110
  - 2.6. Bibliographie111
  - Chapitre 3. Propriétés électroniques de transport 119
  - 3.1. La conductivité électrique124
  - 3.1.1. Les différents mécanismes de conduction125
  - 3.1.1.1. Régime par sauts dans un solide désordonné130
  - 3.1.1.2. Régime diffusif classique132
  - 3.1.2. Transport en régime balistique137
  - 3.1.2.1. Cas des nanotubes139
  - 3.1.2.2. Cas du graphène140
  - 3.1.2.3. Résumé sur les différents régimes141
  - 3.1.3. Transport non ohmique et applications142
  - 3.1.3.1. Transistors et circuits logiques143
  - 3.1.3.2. Le phénomène d'émission de champ145
  - 3.1.4. Propriétés électromécaniques149
  - 3.2. Les propriétés galvanomagnétiques150
  - 3.2.1. Evolution des carbones graphitiques en régime classique150
  - 3.2.1.1. Le coefficient de Hall152
  - 3.2.1.2. Les magnétorésistances positive et négative153
  - 3.2.2. Phénomènes quantiques dans les phases cristallines157
  - 3.2.2.1. Le monocristal de graphite157
  - 3.2.2.2. Le graphène158
  - 3.2.2.3. Les nanotubes159
  - 3.2.3. Comparaison entre les différentes formes graphitiques160
  - 3.3. Les propriétés thermoélectriques163
  - 3.3.1. Les graphites et carbones massifs164
  - 3.3.2. Les carbones filamentaires165
  - 3.3.3. Effets thermomagnétiques167
  - 3.3.4. Remarques sur la conductivité thermique électronique167
  - 3.4. Conclusion168
  - 3.5. Bibliographie169
  - Chapitre 4. Propriétés optiques et applications 177
  - 4.1. Les propriétés en optique linéaire181
  - 4.1.1. Techniques expérimentales et présentation générale181
  - 4.1.1.1. Les techniques en optique géométrique181
  - 4.1.1.2. Les spectroscopies de photo-électrons et d'électrons183
  - 4.1.2. Le monocristal de graphite185
  - 4.1.2.1. Réflexion et absorption en IR-visible-UV186
  - 4.1.2.2. Caractéristiques optiques et structure électronique187
  - 4.1.3. Les carbones graphitiques188
  - 4.1.3.1. Les spectres d'absorption188
  - 4.1.3.2. L'anisotropie de réflectivité190
  - 4.1.4. Les fullerènes et les nanotubes193
  - 4.1.4.1. Phénomène d'absorption optique193
  - 4.1.4.2. Spectroscopie d'absorption d'énergie des électrons194
  - 4.1.4.3. Réponses diélectriques195
  - 4.1.5. Les cristaux de diamant196
  - 4.1.6. Les carbones adamantins198
  - 4.2. Les propriétés photo-induites et non linéaires203
  - 4.2.1. La luminescence dans les phases type diamant205
  - 4.2.1.1. Diamant cristallin206
  - 4.2.1.2. Phases adamantines206
  - 4.2.1.3. Effets photoconducteur et photothermique208
  - 4.2.2. Effets photo-induits et non linéaires dans les fullerènes208
  - 4.2.3. Effets photo-induits et non linéaires dans les nanotubes210
  - 4.2.3.1. La luminescence210
  - 4.2.3.2. Les effets non linéaires211
  - 4.2.3.3. Influences de l'environnement et sélection des nanotubes212
  - 4.3. Les méthodes d'analyses et les applications212
  - 4.3.1. Récapitulatif des techniques212
  - 4.3.1.1. Les résonances magnétiques et vibrationnelles214
  - 4.3.1.2. Les propriétés optiques classiques (UV-visible-IR)214
  - 4.3.1.3. L'émission de photo-électrons par des photons UV ou X (UPS, XPS)214
  - 4.3.1.4. Les interactions avec les rayons X214
  - 4.3.1.5. L'absorption de faisceaux d'électrons216
  - 4.3.1.6. Les interactions avec un faisceau d'ions216
  - 4.3.2. Les applications en optique et optoélectronique217
  - 4.3.2.1. Utilisations liées à l'absorption217
  - 4.3.2.2. Applications potentielles en optoélectronique218
  - 4.4. Conclusion219
  - 4.5. Bibliographie219
  - Chapitre 5. Propriétés vibrationnelles 229
  - 5.1. Spectres de phonons dans les phases cristallines230
  - 5.1.1. Les diamants234
  - 5.1.2. Les graphites et le graphène234
  - 5.1.3. Les nanotubes239
  - 5.1.4. Les carbynes et les fullerènes241
  - 5.1.5. Comparaison des modes d'élongation243
  - 5.2. Apports spécifiques de la diffusion Raman245
  - 5.2.1. Présentation de la résonance Raman du graphite248
  - 5.2.2. Résonance Raman dans les systèmes Pi et l'interaction électron-phonon250
  - 5.2.3. Influence du désordre structural251
  - 5.2.3.1. La généralisation de la relation de Koenig-Tuinstra252
  - 5.2.3.2. Les largeurs de bandes253
  - 5.2.3.3. Le spectre du deuxième ordre254
  - 5.2.4. Caractérisation des carbones non cristallins254
  - 5.2.4.1. Les carbones graphitiques255
  - 5.2.4.2. Les carbones amorphes256
  - 5.2.4.3. Les charbons naturels258
  - 5.3. Données de spectroscopie infrarouge258
  - 5.3.1. Evolutions thermochimiques de précurseurs carbonés260
  - 5.3.1.1. Des précurseurs en phase condensée au graphite260
  - 5.3.1.2. Les carbones amorphes (a-C et a-C:H) obtenus à partir de dépôts en phase vapeur261
  - 5.3.1.3. Les kérogènes et charbons naturels262
  - 5.3.2. Analyse des fonctions de surface263
  - 5.4. Conclusion263
  - 5.5. Bibliographie264
  - Principaux sigles et symboles 273
  - Table des encadrés 277
  - Index 279
  - Sommaire du volume 1 283
  - Sommaire du volume 3 285
Origine de la notice:
- Electre