Scientifique

Etude par diffraction de neutrons et de rayons X, de la transition de phase structurale en pression dans le deutérium solide  

Les composés d'hydrogène solide D₂, HD et H₂ restent des solides moléculaires quantiques jusqu'aux pressions de l'ordre de 100 GPa. Une conséquence macroscopique remarquable de ceci est l'existence d'une transition de phase en fonction de la pression associée à une brisure de symétrie où les molécules passent d'un état de rotation isotrope à un état d'ordre orientationnel. La compréhension théorique des structures associées à cette brisure de symétrie demeure controversée, en dépit de nombreuses études, et en particulier, sur les points suivants : - existence d'un ordre orientationnel à longue ou courte portée ? - le décalage isotopique fort sur la pression de transition doit-il être attribué au mouvement nucléaire de point-zéro ou à lune localisation quantique ? - les structures sont elles cubiques, hexagonales ou orthorhombiques ? Ici nous présentons des données expérimentales sur la structure de la phase de symétrie brisée dans D₂ solide, obtenue par une combinaison d'expériences de diffraction de neutrons et de rayons X en pression, jusqu'à 60 GPa. Les données obtenues sont incompatibles avec les structures orthorhombiques prévues par les travaux théoriques les plus récents. Ceci suggère que la structure de la phase de symétrie brisée est incommensurable avec l'ordre local orientationnel, mais est semblable à celle observée dans le para-D₂ cubique métastable. La publication associée : I. Goncharenko and P. Loubeyre, Nature 435, 1206-1209 (30 Juin 2005).

igoncharenko, dépêche du 01/07/2005