Thèse financée par l’UPS et à pourvoir à la rentrée 2012 : « La diffusion atomique dans les intérieurs planétaires »

• Laboratoire(s) d’accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
• Encadrant(s) : Frédéric Béjina et Alexandre Corgne
• Contact(s) : fbejina@irap.omp.eu (05 61 33 26 01)
• Résumé du sujet proposé : La diffusion atomique des éléments majeurs des minéraux est un paramètre primordial de la dynamique de l’intérieur des planètes. Elle contrôle par exemple la cinétique des réactions chimiques et les transformations minéralogiques ayant lieu en profondeur. La diffusion atomique intervient également dans le comportement rhéologique des roches car elle influence directement les mécanismes de la déformation plastique. Lorsque l’on s’intéresse aux intérieurs planétaires, deux variables de premier ordre influençant la diffusion atomique sont à considérer : (i) la température, dont l’effet est qualitativement bien connu (les éléments diffusant plus efficacement à haute température) et (ii) la pression, dont le rôle reste relativement incertain, éventuellement de magnitude proche de celui de la température. Il est donc important de quantifier les effets de la température et de la pression sur la diffusion atomique dans les minéraux constitutifs des intérieurs planétaires, mais aussi de vérifier si les mécanismes de transport à l’échelle atomique sont les mêmes à haute pression qu’à basse pression. Les extrapolations des lois obtenues en laboratoire vers les hautes pressions seront ainsi plus robustes.
• Diffusion AtomiqueHP_Corgne.doc 33,50 kB

Légende : Radiographie X d’un échantillon d’olivine sous haute pression et haute température (~8 GPa et 1100°C) réalisée au synchrotron de NSLS (Brookhaven, NY). On voit le thermocouple venant mesurer la température au plus près de l’échantillon (taille env. 1 mm). Couplée à la diffraction X, ces techniques permettront de mesurer la diffusion in situ. En haut, représentation schématique de l’assemblage de haute pression : l’échantillon est placé dans un octaèdre de MgO et la pression est appliquée sur toutes ses faces à l’aide de 8 cubes en WC et/ou diamants frittés.  En bas, exemple de profil de diffusion de Si dans l’olivine, de longueur inférieure à 50 nanomètres.

Ce sujet de thèse est proposé par deux chercheurs du groupe GPPS (Géophysique Planétaire et Plasmas Spatiaux).

A propos du groupe GPPS …

Auteur : [entrer nom prenom de l’auteur]

Date : 11/04/20122012/04/11