Journée thématique
Compression dynamique : état de l’art et perspectives
20 novembre 2023
9h30 – 17h15
Amphithéâtre Charpak, Sorbonne Université, Campus Pierre-et-Marie-Curie, Paris
Organisée par le réseau de technologie des hautes pressions du CNRS,
sous la tutelle de la plateforme réseaux de la mission pour les initiatives transverses et interdisciplinaires (MITI) du CNRS.
La compression dynamique de la matière, qu’elle soit générée par des sources de lasers pulsés ou des impacts de plaque, permet d’atteindre des pressions extrêmes de plusieurs centaines de GPa sur des échelles de temps qui vont de la microseconde pour les canons à gaz, à la nanoseconde pour les lasers. Elle permet ainsi d’accéder aux conditions thermodynamiques de l’intérieur des planètes et d’explorer un état exotique de la matière appelé « Warm Dense Matter », mais également d’étudier l’effet de taux de déformation élevés sur les matériaux.
De nouvelles approches expérimentales existent par ailleurs pour explorer un domaine temporel allant de 0.1 à 10 millisecondes grâce à un dispositif expérimental appelé CED-dynamique. Un actionneur piézoélectrique est dans ce cas couplé à une CED classique, permettant ainsi de générer des forces dans un mode dynamique. Ce dispositif permet d’étudier le comportement de la matière à des taux de compression intermédiaires entre le statique et le dynamique (avec par exemple, la synthèse de nouvelles phases métastables) et de comprendre les effets cinétiques sur les transitions de phases dans les matériaux.
L’émergence de cette nouvelle discipline n’a été possible que par la progression combinée de la théorie et des technologies les plus avancées qui donnent accès à de telles expérimentations : lasers de forte
puissance, installations de canons à gaz, nouvelles sources X ultra-brillantes (synchrotrons nouvelle génération et laser à électrons libres), détecteurs ultra-rapides. C’est un champ multidisciplinaire qui nécessite la synergie de plusieurs domaines scientifiques de pointe et qui ouvre de nouvelles perspectives, en augmentant fortement les gammes de pressions et températures sous différentes échelles temporelles de la sollicitation.
Cette journée avait pour but de rassembler la communauté autour de ces techniques en forte évolution. Elle a réuni une trentaine de participant·e·s : chercheur·euse·s ou enseignant·e·s-chercheur·euse·s (44 %), ingénieur·e·s (31 %), doctorant·e·s et post-doctorant·e·s (25 %) et a suscité de nombreux échanges. Le suivi en distanciel était également possible. Le programme s’articulait autour de deux sessions principales portant sur les CED dynamiques et les chocs laser, avec des présentations orales d’expert·e·s du domaine, décrivant les spécificités de ces nouvelles approches expérimentales, les installations dernière génération sur lesquelles elles s’appuient pour l’étude de la matière dans des états extrêmes, leurs applications dans différentes disciplines et les enjeux de la compression dynamique dans les années à venir.
Comité d’organisation :
Ramesh André, CEA – Bruyères-le-Châtel
Gaston Garbarino, ESRF – Grenoble
Céline Goujon, Institut Néel – Grenoble
Jean-Alexis Hernandez, ESRF – Grenoble
Guillaume Morard, ISTerre – Grenoble
Lieu :
Amphithéâtre Charpak, LPNHE, 4 place Jussieu, Paris – Tour 22, RDC.
