Contribution à l'étude de propriétés de transport électronique de métaux et alliages métalliques à l'état liquide

Abstract

Ce travail présente une contribution à l’étude de propriétés de transport électronique de métaux et alliages métalliques à l’état liquide. Les résistivités électriques et pouvoirs thermoélectriques absolus de trois systèmes d’alliages entre des métaux polyvalents à valence élevée et des métaux de transition (nickel-antimoine, nickel-germanium et manganèse-antimoine) sont déterminés expérimentalement en utilisant un dispositif automatisé. Celui-ci permet des mesures qui étaient irréalisables avec le dispositif d’améliorer la précision en faisant des moyennes et des régressions linéaires sur un grand nombre de mesures. Ce qui permet d’éliminer les erreurs aléatoires. Ces deux coefficients de transport électronique sont déterminés en fonction de la température et de la concentration malgré les difficultés expérimentales présentées par cette catégorie d’alliages. L’interprétation théorique est effectuée dans le cadre de la théorie de Faber-Ziman étendue, utilisant la matière t et les facteurs de structures partiels des sphères dures. Les résultats expérimentaux sont comparés à ceux calculés à partir d’un développement théorique, permettant pour la première fois un calcul complet en prenant en compte la dépendance en énergie des déphasages des électrons diffusés. Les conductivités thermiques des trois systèmes étudiés sont calculées, à partir des conductivités électriques et des effets thermoélectriques en utilisant la loi de Wiedemann-Franz. Une étude bibliographique nous a permis de montrer que la détermination expérimentale (très difficile) de ce troisième coefficient n’est pas plus précise que la méthode de calcul indirecte. La conductivité thermique pour une certaine catégorie d’alliages (cas de Ni-Ge) doit passer par un minimum en fonction de la concentration. Le calcul par une méthode ‘’ab initio’’ confirme de ce type de résultats. Des mesures précises de conductivité thermique pourraient confirmer ce phénomène.