Le trente-huitième webinaire de l’AFTherMat se déroulera le Jeudi 12 Novembre de 13h30 à 14h30 et sera animé par Philippe VEBER (West University Timisoara, Roumanie). Il traitera de la croissance cristalline de matériaux massifs inorganiques depuis un bain fondu ou d’une solution à haute température.

Résumé :

Du fait de leur anisotropie, dont découlent leurs propriétés exacerbées dans certaines directions cristallographiques, les monocristaux massifs (du mm³ au dm³) sont indispensables là où les céramiques présentent des propriétés physiques moyennées, voire amoindries. Les utilisations des monocristaux sont nombreuses, comme en optique non linéaire, acousto-optique, scintillation, laser, piézoélectricité, magnétisme fondamental, détermination structurale, etc.

Les monocristaux inorganiques (oxydes, halogénures, semi-conducteurs, etc.) peuvent être obtenus classiquement depuis les trois états de la matière : gaz, liquide ou solide, afin de former le solide désiré. Celui-ci peut se présenter sous différentes formes : massif monocristallin, couche mince, etc. En particulier, pour la croissance des monocristaux massifs (> 1 cm³), les techniques de cristallogenèse généralement employées permettent l’obtention du monocristal via une phase liquide.

Deux types de phases liquides sont alors à considérer : le bain fondu ou la solution à haute température, qui nécessite un solvant, aussi appelé flux. Faire croître un cristal depuis l’une ou l’autre de ces deux phases liquides est déterminé par les diagrammes de phases. Faire croître depuis le bain fondu permet l’obtention de cristaux à fusion congruente avec des vitesses relativement élevées (≈ mm/h). Sinon, la solution à haute température s’impose dans les autres cas de figure, par exemple quand le composé présente une fusion non congruente et se décompose, subit une transition de phase solide-solide avant sa fusion ou fond à trop haute température (T > 2 200 °C).

Enfin, un focus sur la croissance cristalline de TeO₂ par les techniques Czochralski et Bridgman sera présenté. TeO₂ présente de nombreuses applications, notamment pour les modulateurs, déflecteurs et filtres acousto-optiques, les polariseurs et les bolomètres cryogéniques pour la double désintégration bêta sans neutrino du ¹³⁰Te (CUORE, CUPID), qui exigent une radiopureté extrême.

Pour participer à la visio-conférence, connectez vous au lien suivant : https://visio.numerique.gouv.fr/qtn-bqek-niu