Thèse soutenue

Etude expérimentale du diagramme de phase du monohydrate d'ammoniac à haute pression et température

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Auteur / Autrice : Haiwa Zhang
Direction : Frédéric Datchi
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences des Matériaux
Date : Soutenance le 29/11/2019
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris ; 2000-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (Paris ; 1997-....)
Jury : Président / Présidente : Jean-Paul Itie
Examinateurs / Examinatrices : Sandra Ninet, Frédéric Decremps
Rapporteurs / Rapporteuses : Agnès Dewaele, Volodymyr Svitlyk

Résumé

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Cette thèse de physique expérimentale explore le diagramme de phase du monohydrate d'ammoniac (AMH) à haute pression (0<P<70 GPa) et haute température (300<T<800 K). L' AMH est un composé solide composé de parts égales d'eau (H2O) et d'ammoniac (NH3). Son étude sous conditions P-T extrêmes est d'un grand intérêt pour la compréhension et la modélisation des intérieurs planétaires des planètes géantes et des satellites glacés, ainsi que pour la compréhension des effets des hautes densités sur la liaison hydrogène. Dans ce travail, nous utilisons principalement la diffraction des rayons X et la spectroscopie Raman pour étudier les phases solides stables en fonction de P et T. Nous mettons en evidence une ionisation partielle du composé dès 7.4 GPa à 300 K et l'existence de deux nouvelles phases, AMH-VII et AMH-VIII, stables à haute T. Les lignes de transitions de phases solide-solide et solide-liquide sont obtenues. La nature plastique de la phase VII est démontrée par diffusion quasi-élastique des neutrons. La nature superionique du solide à haute P-T est suggérée par l'évolution du spectre infrarouge.