Diffusion dans un réseau cristallin imparfait
Résumé
By means of the theory of absolute reaction rates, the diffusion of a neutral particle through imperfact crystalline lattices is studied. Under the assumption that such defects create abnormal potential energy barriers for the diffusing particles, it is possible to derive the value of the diffusion flow, which in the case of a stationary process is independent of the position of the barriers. The flow expression is developped when the abnormal barriers are very high, and distributed after a Poisson law. The model is applied to gas-solid or solid-solid reactions.
En se fondant sur la théorie du complexe active, les auteurs étudient la diffusion d'une particule neutre à travers un réseau cristallin présentant des défauts structuraux (dislocations, défauts ponctuels). En supposant que de tels défauts induisent des barrières de potentiel anormales pour le saut de la particule diffusante, il est possible d'obtenir l'expression du flux de diffusion en fonction de la hauteur de ces barrières, et ceci, dans le cadre de l'hypothèse d'un régime quasi-stationnaire, quelle que soit la position de ces barrières dans la couche de diffusion. De plus le flux est explicité dans le cas simple où les barrières anormales sont très élevées, en supposant que les défauts (et donc les barrières) se répartissent dans la couche suivant une distribution de Poisson. L'application au cas des réactions gaz-solide ou des réactions solide-solide est étudiée et discutée : En particulier les régimes purs d'interface interne, externe, ou de diffusion sont abordés et comparés aux régimes obtenus en l'absence de barrières anormales.