INTERFACES

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Forces

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Représentation vectorielle de Young

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Énergies superficielles et interfaciales

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Adsorption : représentation de Lennard-Jones

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Une interface peut être définie, de la façon la plus générale, comme étant la zone qui sépare deux milieux A et B. Ces milieux doivent différer par au moins une des propriétés suivantes :

– composition chimique ;

– nature des phases : solides, variétés cristallines, liquides, gaz ;

– orientation cristalline (grains) ;

– ordonnancement (ordre-désordre) ;

– orientation du spin des électrons (domaines magnétiques).

En fait, l'usage est de parler de surface lorsqu'il s'agit de la limite entre un corps condensé (solide, liquide) et le vide ou éventuellement un gaz, et d'interface pour désigner la zone séparant deux milieux condensés.

À  l'équilibre,  le  mouvement  des atomes (ou leur changement d'état), de part et d'autre de l'interface n'est pas nul ; mais il se compense statistiquement, de sorte que l'interface est immobile à l'échelle de l'observation. Dans un système hors d'équilibre, les échanges ne se compensent plus et l'interface se déplace. Si les cinétiques sont suffisamment lentes, l'interface peut sembler immobile : le système est métastable. C'est le cas pratiquement de toutes les interfaces limitant les solides, à la température ambiante.

L'épaisseur réelle de la zone de transition est extrêmement faible : de un à quelques plans d'atomes, de sorte que l'interface peut être assimilée à une surface géométrique. Mais lorsqu'il y a variation de composition chimique, l'épaisseur de la zone perturbée, considérée comme interface, est généralement plus importante. L'interface continue cependant d'être assimilée à une surface tant que la méthode d'observation n'a pas une résolution latérale ou en profondeur supérieure à l'épaisseur réelle de l'interface. Examinée à une échelle plus fine, une interface peut soit disparaître, soit se résoudre en une succession d'interfaces élémentaires. Par exemple, la zone de diffusion entre deux métaux qui présentent une solution solide continue semble être une interface, quand l'échelle d'observation n'est pas suffisante. En revanche, si deux métaux forment un composé défini AB, le liseré du composé métallique AB apparaît comme une inte [...]

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Écrit par :

  • : directeur de recherche au C.N.R.S., ingénieur, École nationale supérieure de chimie de Paris
  • : docteur ès sciences, maître de conférences à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie

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Pour citer l’article

Jean-Paul LANGERON, Simone BOUQUET, « INTERFACES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 18 février 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/interfaces/