Nucléation

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La nucléation ou germination est le phénomène suivant lequel apparaissent les premiers germes cristallins d'une phase solide ou d'un composé, aussi appelé nuclei (groupe d'atomes ou d'ions présentant une structure ordonnée correspondant à la maille d'une structure cristalline). L'étude de la nucléation fait l'œuvre de nombreuses recherches scientifiques. En effet, la germination tient un rôle crucial dans le contrôle des propriétés microscopiques (taille, pureté, morphologie et structure cristalline) qui affectent directement les propriétés physiques et chimiques du matériau cristallin généré à l'échelle macroscopique.

La description du processus de germination est un exercice particulièrement difficile dû à la taille critique des nuclei qui est typiquement de l'ordre de cent à mille atomes ; un domaine de grandeur peu accessible avec les méthodes expérimentales courantes[1]. De plus, les nuclei ont un temps de vie extrêmement court et se déplacent librement à travers la solution, diminuant les chances d'examiner leur formation.

Modèles[modifier | modifier le code]

Il existe actuellement deux modèles pour expliquer la germination des cristaux issus de solutions supersaturées. Le premier modèle, dit classique, présenté plus haut, repose sur la formation de petits germes (nuclei) suivie d'une croissance cristalline épitaxiale. Le second modèle, dit à deux étapes, a été initialement proposé pour décrire la cristallisation des protéines et s'appuie sur la formation d'un cluster cristallin renfermant une solution des espèces à cristalliser, suivie de la réorganisation de façon ordonnée de ces espèces pour donner un germe qui à l'instar du modèle classique grossit pour donner un cristal conséquent.

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. F. Schuth et al., Solid State Sc. 2001, 3, 801-808

Liens externes[modifier | modifier le code]

« Les Fondamentaux de la Cristallisation et de la Précipitation », sur Site des Mines d'Albi