Approche microscopique des processus interfaciaux a une electrode sous controle magnetoelectrochimique

• Auteur / Autrice : Jean-Paul Chopart
• Direction : Alain Olivier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Reims

Résumé

La determination de l'origine des effets crees par l'application d'un champ magnetique parallelement a la surface d'une electrode reste un sujet tres controverse. Apres une etude critique approfondie des resultats et des diverses interpretations donnees dans la litterature, il ressort que seuls des effets convectifs sont - a ce jour - prouves, a l'inverse de pretendus effets sur le transfert electronique. Pour expliquer le phenomene magnetohydrodynamique (mhd), nous prouvons (tant par l'analyse des resultats publies que par nos propres experiences) que l'idee d'une simple force de type lorentz-laplace ne peut rendre compte des resultats. Nous proposons une approche microscopique qui montre qu'une convection prend naissance dans la couche diffuse et resulte de la force induite sur la charge d'espace qui existe dans cette zone de l'interface ; ceci rend donc l'effet magnetohydrodynamique semblable dans ses effets a un phenomene electrocinetique. Par continuite des effets magnetoelectrochimiques au sein de la solution, nous determinons la loi de vitesse parietale induite. Cette vitesse est une fonction du champ electrique normal a l'electrode ; dans le cas d'un systeme electrochimique reversible et en presence d'un sel de fond, nous pouvons determiner ce champ pour toute valeur de polarisation et ainsi resoudre l'equation de diffusion convective. L'interpretation rend bien compte de l'evolution magneto-induite des courants limites de diffusion en fonction des differents parametres physiques impliques. L'analyse numerique des courants limites sous convection magnetique permet alors de determiner les grandeurs fondamentales retenues par notre modele, a savoir l'abscisse du plan de cisaillement (quelques nanometres) et l'intensite du champ electrique transverse dans la double couche. Une verification experimentale de cette demarche est proposee en realisant - en l'absence de tout champ magnetique - une electrode non-equipotentielle permettant de creer directement un champ electrique transverse induisant le meme type de convection et d'aborder les potentialites de cette nouvelle methode d'analyse des processus interfaciaux appelee ekhd.