Principes et mécanismes de diffusion atomique

📋 Plan du Cours

1. Diffusion atomique
2. Lois de Fick
3. Coefficient de diffusion
4. Mécanisme lacunaire
5. Diffusion dans solides
6. Diffusion dans liquides
7. Diffusion de traces
8. Interdiffusion
9. Diffusion auto
10. Diffusion interstitielle
11. Diffusion avec interface mobile
12. Conditions de Robin et Stefan

📖 1. Diffusion atomique

🔑 Notions clés & Définitions

• Diffusion : Transport de matière par migration aléatoire des atomes ou molécules sous l'effet d'un gradient de concentration, de température ou de potentiel.
  Point essentiel : Elle permet la redistribution des atomes dans un matériau ou un fluide.

• Coefficient de diffusion (D) : Quantité caractéristique exprimant la rapidité de diffusion d’un atome ou molécule dans un milieu, généralement en m²/s.
  Point essentiel : Il dépend de la nature du matériau, de la température et de la structure cristalline.

• Loi d’Arrhenius : Relation exprimant la dépendance du coefficient de diffusion à la température :
  $D = D_0 \exp\left(-\frac{Q}{RT}\right)$
  Point essentiel : Q est l’énergie d’activation, D₀ le terme préexponentiel.

• Lois de Fick : Équations fondamentales décrivant la diffusion :

  • Première loi : Flux de matière proportionnel au gradient de concentration.
  • Seconde loi : Évolution temporelle de la concentration en fonction du gradient spatial.