Hautes pressions

Très hautes pressions statiques

Post-Image

Figure 1: Schémas des diamants toroïdaux utilisés pour atteindre des pressions plus élevées dans les cellules à enclumes diamantées toroïdales, d'après Dewaele et al. Nat. Comm. 9, 2913, 2018

Très hautes pressions statiques

Nous développons de nouveaux outils expérimentaux pour atteindre une compression et des pressions plus élevées au-delà de la gamme traditionnelle de la cellule à enclume de diamant (105Pa-300 GPa=1 atm-3 millions d’atm). Ces outils comprennent le couplage entre la compression statique et la compression dynamique par rampe avec des lasers ultra-intensifs, la compression dynamique et la compression statique avec des conceptions avancées et le micro-usinage d’enclumes en diamant. Une pression statique de l’ordre de 600 GPa a été atteinte en utilisant des enclumes de diamant toroïdales, ce qui a permis d’entrer dans la plage de métallisation de l’hydrogène et du deutérium purs. Les conditions des planètes géantes et des étoiles peuvent être reproduites en laboratoire. Les manomètres doivent être étalonnés dans cette plage, ce qui fait également partie de nos efforts.

Schéma d’expériences combinant la compression statique dans une cellule à enclume de diamant et la compression dynamique par laser. Mesures obtenues dans le cas de mélanges hydrogène-hélium, d’après Brygoo et al, Nature 593, 7860, 2021

Figure 2:

Schéma d’expériences combinant la compression statique dans une cellule à enclume de diamant et la compression dynamique par laser. Mesures obtenues dans le cas de mélanges hydrogène-hélium, d’après Brygoo et al, Nature 593, 7860, 2021

Publications

  1. P. Loubeyre, F. Occelli, Paul Dumas, Synchrotron infrared spectroscopic evidence of the probable transition to metal hydrogen, Nature 577, 631–635 (2020) DOI
  2. A. Dewaele, P. Loubeyre, F. Occelli, O. Marie and M. Mezouar, Toroidal diamond anvil cell for detailed measurements under extreme static pressures, Nat. Comm. 9, 2913 (2018) DOI
  3. S. Brygoo, P. Loubeyre, M. Millot, JR. Rigg, JH. Eggert, R. Jeanloz, GW Collins, Evidence of hydrogen-helium immiscibility at Jupiter-interior conditions, Nature 593, 7860 (2021) DOI
  4. G. Shen et al., Toward an international practical pressure scale: A proposal for an IPPS ruby gauge (IPPS-Ruby2020), High Press. Res. 40, 299 (2020) DOI
  5. R. Torchio et al., Probing local and electronic structure in Warm Dense Matter: single pulse synchrotron x-ray absorption spectroscopy on shocked Fe, Sci. Rep. 6, 26402 (2016) DOI

Chercheurs impliqués

S. Brygoo, A. Dewaele, P. Dumas, A. Forestier, P. Loubeyre, F. Occelli, C. Pépin, A. Sollier, G. Weck