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LE VERRE
La spectroscopie Raman s’interprète sur la base des échanges d’énergie
qui peuvent se produire entre les molécules diffusantes et les quanta d’un
faisceau monochromatique incident. Des raies spectrales de faible intensité apparaissent de part et d’autre de la raie excitatrice. Leurs distances
à cette dernière renseignent sur les échanges d’énergie mis en jeu [36].
Les sources de lumière laser ont permis récemment un développement très
important de cette technique d’analyse .
4.2.2. Absorption des rayons X
Depuis une vingtaine d’années la connaissance de la structure locale des
verres a connu des avancées significatives grâce à la possibilité d’étudier,
pour chaque espèce d’atome présente, l’absorption des rayons X en fonction de leur longueur d’onde (X-ray absorption spectroscopy ou XAS). On
dispose en effet actuellement de rayonnements synchrotrons, qui sont des
faisceaux intenses de rayons X émis par des électrons portés à très grande
vitesse par l’action conjointe de champs magnétiques et électriques. On
distingue plusieurs techniques : EXAFS (extended X-ray absorption fine
structure), XANES (X-ray absorption near edge structure), AWAXS (anomalous wide X-ray scattering). Les observations effectuées sur les verres à
l’aide de ces nouvelles méthodes d’investigation ont notamment permis
d’observer que les oxygènes qui entourent un cation sont disposés de la
même manière que dans les silicates cristallisés. Avec la technique EXAFS
on a montré que Na est dans les verres de silicate en coordinence 5 au
centre d’un biprisme trigonal alors que dans les verres d’alumino-silicate,
le même élément est en coordinence plus élevée (6 à 8). Ca est généralement en coordinence 6 au centre d’un octaèdre. Cet ordre à courte distance
a conduit Greaves [38, 39], pionnier des études EXAFS et NSIS, à abandonner le modèle du réseau continu et désordonné (continuous random
network ou CRN) de Zachariasen et à formuler l’hypothèse de la coexistence de deux réseaux interconnectés, l’un comprenant les cations formateurs, l’autre rassemblant les cations modificateurs. Ce modèle (modified
random network ou MRN) est schématisé sur la figure 1.24.
4.2.3. Résonance magnétique nucléaire
La résonance magnétique nucléaire (RMN) est une technique spectroscopique qui s’applique aux noyaux atomiques possédant un moment magnétique. Lorsqu’ils sont placés dans un champ magnétique fixe et qu’en outre,
ils sont soumis à une excitation magnétique périodique, ces noyaux absorbent une énergie électro-magnétique. La courbe de variation de l’absorption selon la fréquence d’excitation est appelée raie de résonance. L’intérêt
de la RMN pour les études sur les verres vient de ce que la position et la
LE VERRE
La spectroscopie Raman s’interprète sur la base des échanges d’énergie
qui peuvent se produire entre les molécules diffusantes et les quanta d’un
faisceau monochromatique incident. Des raies spectrales de faible intensité apparaissent de part et d’autre de la raie excitatrice. Leurs distances
à cette dernière renseignent sur les échanges d’énergie mis en jeu [36].
Les sources de lumière laser ont permis récemment un développement très
important de cette technique d’analyse .
4.2.2. Absorption des rayons X
Depuis une vingtaine d’années la connaissance de la structure locale des
verres a connu des avancées significatives grâce à la possibilité d’étudier,
pour chaque espèce d’atome présente, l’absorption des rayons X en fonction de leur longueur d’onde (X-ray absorption spectroscopy ou XAS). On
dispose en effet actuellement de rayonnements synchrotrons, qui sont des
faisceaux intenses de rayons X émis par des électrons portés à très grande
vitesse par l’action conjointe de champs magnétiques et électriques. On
distingue plusieurs techniques : EXAFS (extended X-ray absorption fine
structure), XANES (X-ray absorption near edge structure), AWAXS (anomalous wide X-ray scattering). Les observations effectuées sur les verres à
l’aide de ces nouvelles méthodes d’investigation ont notamment permis
d’observer que les oxygènes qui entourent un cation sont disposés de la
même manière que dans les silicates cristallisés. Avec la technique EXAFS
on a montré que Na est dans les verres de silicate en coordinence 5 au
centre d’un biprisme trigonal alors que dans les verres d’alumino-silicate,
le même élément est en coordinence plus élevée (6 à 8). Ca est généralement en coordinence 6 au centre d’un octaèdre. Cet ordre à courte distance
a conduit Greaves [38, 39], pionnier des études EXAFS et NSIS, à abandonner le modèle du réseau continu et désordonné (continuous random
network ou CRN) de Zachariasen et à formuler l’hypothèse de la coexistence de deux réseaux interconnectés, l’un comprenant les cations formateurs, l’autre rassemblant les cations modificateurs. Ce modèle (modified
random network ou MRN) est schématisé sur la figure 1.24.
4.2.3. Résonance magnétique nucléaire
La résonance magnétique nucléaire (RMN) est une technique spectroscopique qui s’applique aux noyaux atomiques possédant un moment magnétique. Lorsqu’ils sont placés dans un champ magnétique fixe et qu’en outre,
ils sont soumis à une excitation magnétique périodique, ces noyaux absorbent une énergie électro-magnétique. La courbe de variation de l’absorption selon la fréquence d’excitation est appelée raie de résonance. L’intérêt
de la RMN pour les études sur les verres vient de ce que la position et la