Etude de la déformation et des champs de dislocations dans des multi-cristaux de glace.

Titre : Etude de la déformation et des champs de dislocations dans des multi-cristaux de glace.

Laboratoire de rattachement : Institut des Géosciences de l’Environnement

Encadrant : Maurine Montagnat

Téléphone : 04 76 82 42 67

Mots clés : déformation de la glace, calottes polaires, microstructures

Contexte et objectifs de la mission de stage :
La déformation de la glace dans les conditions naturelles des glaciers et des calottes polaires est essentiellement ductile, et elle peut être, localement, très fortement hétérogène. Les hétérogénéités de cette déformation sont dues à plusieurs mécanismes comme des différences de viscosité entre couches, mais proviennent aussi des mécanismes de déformation du matériau glace lui-même.

Dans le cadre du projet ANR DREAM (2014-2019), les travaux de thèse de Thomas Chauve (2017) ont permis de mettre en évidence la complexité de la déformation et des mécanismes de recristallisation dynamique dans la glace polycristalline.

En couplant des mesures par Corrélation d’Images Numériques (CIN) et des études de microstructures à haute résolution (par analyseur optique et microscopie électronique, EBSD), nous avons mis en évidence cette complexité à différentes échelles, depuis l’organisation des dislocations, jusqu’aux champs de déformation inter et intra-granulaires.
Afin de poursuivre cette étude, nous proposons un travail de stage, de niveau Master 2, qui aura pour objectif de mettre en place des expérimentations sur des échantillons “simplifiés”, comportant un nombre limité de gros grains (bicristal, ou multi-cristal), afin d’analyser les champs de déformation et les champs de dislocations associés très localement.

L’étudiant.e aura donc la mission
– de fabriquer des échantillons à microstructures contrôlées
– d’effectuer des tests de compression en fluage associés à un suivi par CIN
– d’analyser les microstructures obtenues par cryo-EBSD au laboratoire Géosciences Montpellier
Un suivi de la dynamique des dislocations par émission acoustique pourra aussi être envisagé.

Les résultats obtenus seront utilisés pour valider une approche de modélisation utilisant les champs de dislocations (par éléments finis) mise en place dans le cadre du projet DREAM par le laboratoire LEM3 de Metz.
Ce stage est donc fortement inter-disciplinaire, et offrira à l’étudiant.e des contacts dans différents laboratoires français, grâce au cadre du projet ANR DREAM

Prérequis :
– un minimum de connaissances dans le domaine de la déformation des matériaux
– une appétence pour les expériences de laboratoire (en chambre froide).
Des connaissances en traitement des données via Matlab et/ou Python seront appréciées