Croissance cristalline et nucléation

[invite5ece2b62]

bonjour

pouvez vous me dire ce qu'est la croissance cristalline et la nucléation ?

merci pour vos futurs réponse
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[mach3]

ce sont deux étapes du processus de cristallisation.

La nucléation est la première étape (on entend aussi le nom germination pour cette étape). Elle consiste en l'apparition d'un germe cristallin (ou nucleus) viable au sein d'un milieu homogène. Il y a plusieurs conditions pour qu'elle se produise.
Il faut que le milieu homogène considéré soit sursaturé ou (si il s'agit d'un corps pur en dessous de sa température de solidification dans le cas d'un liquide, ou de sublimation dans le cas d'un gaz), c'est à dire que l'enthalpie libre du solide formé soit inférieure à l'enthalpie libre qu'il avait dans la phase homogène, ou encore que le solide est plus stable que le liquide (ou le gaz).
Le problème c'est que pour un nucleus, on ne peut pas négliger la contribution de sa surface à l'enthalpie libre. Créer une interface coute de l'énergie, et l'enthalpie libre surfaciale est positive (alors que la volumique est négative dans les conditions considérées). Il se trouve donc que tant qu'il n'a pas atteint une taille critique ou l'enthalpie surfaciale et l'enthalpie volumique se compensent, le nucleus n'est pas viable (il est moins stable que la phase homogène). Dans le cas où un nucleus parvient à dépasser la taille critique, il est définitivement plus stable que la phase homogène. On dit qu'il y a germination. A partir de là débute la croissance cristalline.

Quand un germe se forme au beau milieu du milieu homogène, on parle de nucléation homogène.
Quand il se forme sur la surface d'une impureté, d'une poussière, d'une paroi, il s'agit de nucléation hétérogène. Cette dernière est plus facile car la présence d'une surface diminue l'enthalpie surfaciale.

La croissance est la suite du processus. Elle traite de la façon dont les nouvelles molécules/atomes/ions vont venir s'accrocher à la surface du cristal pour en faire partie et donc le faire grandir. Je developperais plus sur celle-ci dans un prochain post.

Je te conseille de chercher un peu sur le net, tu trouveras surement des choses plus détaillées. Si tu lis l'anglais tu trouveras d'ailleurs beaucoup plus d'info, avec des mots clés comme crystal growth ou nucleation.

m@ch3

[invitec426b1c1]

Fais des recherches avec ces mots clé pour la croissance : épytaxie , loi de wulff, énergie de surface..

Prochainement dans PNAS devrait sortir une publi sur la simulation de croissance cristalline, avec des infos sur les lois et modèles utilisés. Je peux pas te dire quand, mais si tu es patient tu y trouvera peut être des réponses.