Matière dense et chaude

Propriétés optiques et de transport

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Figure 1: Conductivité électrique (gauche) et thermique (droite) de l'hydrogène en fonction de la température. D'après Lambert et al. Phys. Plasmas 18, 056306 (2011)

Propriétés optiques et de transport

Les propriétés optiques et de transport sont des quantités importantes pour la description de la matière et nécessaires comme données d’entrées pour les simulations à l’échelle macroscopiques de la matière. Par exemple, la conductivité thermique électronique est une quantité centrale qui détermine le transport de chaleur et joue un rôle dans la croissance des instabilités hydrodynamiques dans les plasmas qui jouent un rôle important par exemple pour les applications de fusion par confinement inertiel. Ces propriétés sont cependant difficiles à mesurer précisément surtout en conditions extrêmes comme dans le régime dense et tiède (warm dense matter - WDM). Dans ce but, une enceinte à plasma pulsée (EPP) est développée au laboratoire. Cette installation permet de générer de façon contrôlée de la matière en dans le régime WDM et de mesurer précisément la conductivité électrique. Des calculs ab initio basés sur la théorie de la fonctionnelle densité (density functional theory – DFT) sont effectués avec le code ABINIT pour calculer ces différentes quantités afin de comparer aux résultats expérimentaux et de pouvoir accéder à des régimes non accessibles expérimentalement.

Publications

  1. B. Jodar, L. Revello, J. Auperin, G. De Lachèze-Murel, A. Marizy, T. Géral, E. Lescoute, J.-M. Chevalier, C. Blancard, L. Videau, “A pulsed power facility for studying the warm dense matter regime”, Rev. Sci. Instrum., 95, 103526 (2024) DOI
  2. A. Blanchet, V. Recoules, F. Soubiran, M. Tacu, “Computation of transport properties of warm dense matter using Abinit”, Phys. Plasmas, 31, 062703 (2024) DOI
  3. N. Brouwer, V. Recoules, N. Holzwarth, M. Torrent, “Calculation of optical properties with spin-orbit coupling for warm dense matter”, Comp. Phys. Comm., 266, 108029 (2021) DOI
  4. B. Holst, V. Recoules, S. Mazevet, M. Torrent, A. Ng, Z. Chen, S. E. Kirkwood, V. Sametoglu, M. Reid and Y. Y. Tsui, Ab initio model of optical properties of two-temperature warm dense matter, Phys. Rev. B, 90, 035121 (2014) DOI
  5. F. Lambert, V. Recoules, A. Decoster, J. Clérouin and M. Desjarlais, On the transport coefficients of hydrogen in the inertial confinement fusion regime, Phys. Plasm., 18, 056306 (2011) DOI

Chercheurs impliqués

A. Blanchet, J. Boust, F. Brieuc, P. Dumas, A. Dewaele, A. Forestier, B. Jodar, L. Lecherbourg, P. Loubeyre, F. Occelli, C. Pépin, J-P. Perlat, V. Recoules, A. Sollier, F. Soubiran, L. Soulard, M. Tacu, M. Torrent, L. Videau, G. Weck