Le grand Prix Daniel Guinier 2023 est décerné par le SFP à Marlone Vernet pour sa thèse en physique non linéaire intitulée « Turbulence, transport et thermoélectricité dans les métaux liquides » réalisée au LPENS sous la direction de Christophe Gissinger. Sa thèse, à dominante expérimentale, se situe dans le domaine de la turbulence en présence de fluides conducteurs de l’électricité avec des implications astrophysiques (les disques d’accrétion) et industrielles (la thermoélectricité liquide).

 

Son travail vise à explorer les propriétés de transport par la turbulence d’un liquide conducteur de l’électricité au sein d’un disque mince. Il a ainsi obtenu, pour la première fois en laboratoire, un écoulement turbulent en rotation képlérienne, modélisant ainsi les disques d’accrétion astrophysiques autour des trous noirs et des étoiles en formation. Ces travaux, publiés en 2022 dans Physical Review Letters, ont permis d’identifier un mécanisme de transfert dans lequel seules les fluctuations turbulentes contribuent au transport, expliquant ainsi la rapidité avec laquelle se forment les trous noirs.

 

Le deuxième volet, très différent, de sa thèse porte sur l’effet thermoélectrique entre deux couches de métaux liquides conducteurs superposés (gallium/mercure) soumis à un gradient radial de température. Du fait de la différence des pouvoirs thermoélectriques de ces deux liquides, un courant électrique est engendré entre les deux fluides. Il s’agit de la première observation expérimentale d’un effet thermoélectrique entre deux fluides, effet bien connu pour les solides (effet Seebeck). Ce nouveau type de thermoélectricité engendre des densités de courant à l’interface anormalement élevées (10 à 100 fois supérieures au cas solide). Cette découverte ouvre des perspectives dans plusieurs domaines, notamment pour le développement des batteries à métaux liquides. Ces travaux de thèse ont été publiés dans la revue de l’Académie des Sciences Américaines (PNAS 2024).

En savoir plus :
https://www.sfpnet.fr/gabrielle-laloy-borgna-et-marlone-vernet-laureats-des-grands-prix-de-these-2023-de-la-sfp

Affiliation de l’auteur :
Laboratoire de physique de L’École normale supérieure (LPENS, ENS Paris/CNRS/Sorbonne Université/Université de Paris)

Auteur correspondant : Marlone Vernet
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