Brevet FR2613137A1 — publié le 19880930

PROCEDE SOUS HAUTE PRESSION DYNAMIQUE POUR FABRIQUER DES MATIERES SUPERCONDUCTRICES ET MAGNETIQUES PERMA- NENTES Le Gouvernement des Etats-Unis d'Amérique a des droits sur la présente invention aux termes du contrat n W-7405-ENG-48 entre le Ministère U. S. de l'Energie et L'Université de CaLifornie, pour le compte du Laboratoire National Lawrence Livermore. La présente invention concerne La pré- paration, en utilisant la propagation d'ondes de choc, de matières solides douées de nouvelles propriétés superconductrices et magnétiques permanentes. Certaines matières solides manifestent des propriétés électriques ou magnétiques avantageuses lorsque des échantillons fins, d'une épaisseur d'un micromètre (*m) à dix millimètres (mm) sont préparés et utilisés. Un problème que pose ces matières est que leur préparation n'est pas facile, mais exige des techniques lentes et coûteuses et produit souvent ces matières sous un très faible volume. L'invention décrite et revendiquée ici fournit un procédé et un appareil relativement peu onéreux pour préparer ces matières sous un volume raisonnable. Un des buts de l'invention est de fournir un procédé et un appareil pour former des matières d'une épaisseur de quelques micromètres ou davantage, qui ont des champs magnétiques de saturation de cinq kilo-oersteds ou davantage. Un autre but est de fournir un procédé et un appareil pour former de nouvelles matières solides d'une épaisseur de quelques micromètres ou davantage, qui ont des champs magnétiques critiques superconducteurs d'au moins 150 kilogauss et qui peuvent être incluses dans un milieu métallique. D'autres buts de L'invention, et ses avantages, apparaîtront en se référant à la descrip- tion détaillée et aux dessins annexes. Pour atteindre les buts qui précédent, conformément à l'invention, le procédé, dans un mode de réalisation (pour les poudres) peut comprendre: la réalisation de trois couches planes de matière, la couche numéro 2 contenant une poudre contenant un ou plusieurs constituants déterminés à l'avance, et étant contigus aux et disposés entre les couches numéro 1 et numéro 3 le long des deux sur- faces planes exposées de la couche numéro 2, et les couches numéro 1 et numéro 3 étant des matières métal- liques solides déterminées à l'avance; la réalisa- tion d'une surface plane rigide contiguë à l'une des surfaces planes de la couche numéro 3 de telle sorte que la couche numéro 3 soit entre la couche numéro 2 et la surface plane rigide; la réalisation d'une onde de choc supersonique qui traverse les couches numéro 1, numéro 2 et numéro 3 dans cet ordre; le confinement du montage à trois couches, de tous les côtés, de telle sorte que le montage résiste à des pressions de déformation des limites allant jusqu'à 1 Mbar; le fait de laisser la poudre dans la couche numéro 2 fondre au moins partiellement et fusionner en une couche de densité supérieure; et le fait de laisser l'énergie thermique en excès dans la couche numéro 2 s'écouler rapidement dans les couches adjacentes numéro 1 et numéro 3. Dans un autre mode de réalisation (pour les films et les matières en vrac) , le procédé peut comprendre: la réalisation de trois couches planes de matière, la couche numéro 2 contenant un film ou une matière en vrac qui contient un ou plusieurs constituants déterminés à l'avance, et étant contiguë aux et disposée entre Les couches numéro 1 et numéro 3 le long des deux surfaces planes exposées de la couche numéro 2, et les couches numéro I et numéro 3 étant des matières métalliques solides déterminées à l'avance; La réalisation d'une surface plane rigide contiguë à l'une des surfaces planes de la couche numéro 3 de telle sorte que la couche numéro 3 soit entre la couche numéro 2 et la surface plane rigide; le fait de réaliser une onde de choc supersonique qui traverse les couches numéro 1, numéro 2 et numéro 3 dans cet ordre; le fait de confiner le montage à trois couches sur tous les côtés de telle sorte que l'assemblage résiste à des pressions de déformation des limites allant jusqu'à 1 Mbar; et le fait de laisser l'énergie thermique en excès dans la couche numéro 2 s'écouler rapidement dans les couches adja- centes numéro 1 et numéro 3. La figure I est un graphique montrant la température résiduelle calculée en fonction de la pres- sion maxima de l'onde de choc, après passage d'une onde de choc à travers deux matériaux représentatifs du Cu solide et de la poudre de Fe (densité moyenne initiale = 4,8 g/cm3), tous deux à la température initiale T = 100 K, o la poudre de fer est supposée être initialement incluse dans le Cu. La figure 2 est un graphique montrant la vitesse de refroidissement calculée, à diverses pro- fondeurs d, d'une couche plane de poudre de Fe qui a été comprimée par passage d'une onde de choc de 0,5 Mbar à travers le Cu et la couche de poudre. La figure 3 est un schéma montrant un mode de réalisation de l'appareil approprié à la mise en pratique de l'invention pour des échantillons de poudre. La figure 4 est un graphique montrant la pression et la.densité, en fonction du temps, cap- tées par une couche plane de Fe lorsqu'une onde de choc de 0,5 Mbar passe du Cu à travers la couche de poudre, initialement de 50 gm. La figure 5 est un graphique montrant la pression en fonction du temps dans un sandwich poudre de Cu-Fe/Cu soumis à un choc ou un film de Nb inclus, pour deux expériences à des pressions maxima calculées de 0,74 Mbar et 0, 98 Mbar (vitesses de choc de 2,76 et 3,38 km/s, respectivement), pro- duites par un percuteur de Cu de I mm d'épaisseur. La structure de l'augmentation de la pression illus- trée dans la figure 4 se produit aussi au cours de l'augmentation initiale représentée dans la figure 5, mais l'échelle des temps est trop comprimée pour le révéler. La figure 6 est une coupe schématique d'un autre moyen d'obtenir la production d'une onde de choc dans la couche de poudre, en utilisant une technique apparentée à la soudure par boulons explo- sifs. Les figures 7 et 8 sont des schémas de modes de réalisation d'un appareil approprié à la mise en pratique de l'invention, utilisant des échan- tillons de films (avec un substrat) ou en masse. La figure 9 est un schéma d'un second mode de réalisation d'un appareil approprié à la mise en pratique de l'invention, utilisant des échan- tillons de films ou en vrac. L'invention repose en partie sur les observations expérimentales suivantes, qui sont confirmées par des calculs théoriques utilisant des résultats d'équations d'états de l'onde de choc: (1) Lorsqu'un solide métallique est comprimé par une onde d'une force donnée, l'augmentation de température qui en résulte n'est que 10 à 20 % de l'augmentation de température qui se produit lorsqu'une poudre du même solide est comprimée (et fondue) par une onde de choc de la même force; (2) Lorsqu'une couche mince d'une poudre métallique est comprimée, chauffée et fondue par une onde de choc et que la masse obtenue est contiguê sur au moins un côté avec une couche métal- lique à une température beaucoup plus basse, la majo- rité de la perte de chaleur ou du refroidissement de la matière qui est à la température la plus élevée se produira par écoulement de chaleur vers la couche de métal contiguë plutôt que par écoulement vers toute autre matière adjacente. Le terme "couche" de poudre désigne ici soit une feuille mince, soit une ligne d'une telle poudre. Une onde de choc propagée à tra- vers n'importe quelle poudre ayant une densité de l'ordre de 50 % de la densité du solide produira une matière à une température beaucoup plus élevée que la température de la matière solide ayant reçu un choc équivalent. A titre d'exemple, la figure I montre la température résiduelle calcuLée T (après relâchement r de la pression) atteinte dans la poudre de Fe chauffée par choc, ayant unitialement une densité moyenne p = 4,8 g/cm et à la température TO = 100 K, et dans du Cu solide en fonction de la pression maximale P m produite dans la matière par l'onde de choc. Pour Pm 0,47 Mbar dans cette poudre de Fe encapsuLée dans du Cu solide, Tr dépasse Tfus(Fe) - 1 800 K, et la poudre fond et se rassemble. A ce moment, la température T r dans le Cu solide peut être d'environ 300 K. La tempé- rature T (Fe) est refroidie brusquement par une mise r en équilibre rapide de la température entre le Fe et le Cu contigu. La figure 2 est une vue graphique des vitesses de refroidissement calculées (106-109 K/s) en fonction du temps pour une poudre de Fe chauffée par choc (Pma = 0,55 Mbar) contigu au Cu solide, Max pour diverses profondeurs d dans la matière de Fe. A des profondeurs plus faibles que d de l'interface Fe-Cu dans le Fe sont supposées pro- duire du Fe (ou une autre matière) cristalline ou amorphe à grain fin, traitée de cette manière. Cette supposition est basée sur la fabrication d'alliage de Fe amorphe et à grain fin par le procédé bien connu de filature à l'état fondu, avec une vitesse de trempe maximum d'environ 106 K/s. Cette structure à grain fin est nécessaire pour des superconducteurs ayant des champs magnétiques critiques élevés et des courants électriques critiques élevés et pour des matières magnétiques permanentes ayant des coerci- tivités élevées (= cinq kilo-oersteds et davantage). La nature effectivement uniaxiale de la pulsation de pression de choc produit une orientation cristalline préférée qui est utile pour produire des matières magnétiques permanentes. Des températures élevées sont réalisées dans un échantillon confiné (resserré sur toutes ses limites) à pression élevée, de telle sorte que des mélanges de matières ayant des volatili- tés différant fortement peuvent être combines sans perte des constituants les plus volatils. Les matières superconductrices pour des champs magnétiques élevés et un courant électrique élevé sont incluses dans un milieu métallique (par exemple Cu ou AL) pour donner des couches fines, super- conductrices, ayant une résistance suffisante pour résister aux forces électromagnétiques importantes présentes dans un aimant superconducteur à. champ élevé et pour donner un chemin de courant contrôlé, non destructeur, si la matière subit une transition de l'état supraconducteur à l'état normal. Le procédé décrit ici inclut des matériaux synthétisés dans une matrice métallique, et le composite obtenu peut alors être utilisé pour des applications comme aimant supra- conducteur à champ élevé. Cette technique est égale- ment utilisable pour synthétiser de nouveaux matériaux supraconducteurs en utilisant des vitesses de transi- tion supraconductrice thermique et par pression très élevées. Un mode de réalisation de l'appareil pour accomplir la compaction sous haute pression dynamique et le refroidissement rapide de la poudre, représenté dans la figure 3, utilise un projectile 11 comprenant un percuteur de métal 13 (Cu, Al, etc.) avec une matière de renfort ductile 15 d'une matière plastique ou d'une autre matière appropriée pour atténuer l'onde de choc se déplaçant vers l'arrière après le choc. Le plastique sert également à retenir le percuteur de métal au cours de l'accélération du percuteur par un pistolet à gaz. Le projectile 11 est initialement mis en mouvement à une vitesse supersonique en direction d'une cible 17 qui comprend une première feuille 19 pratiquement plane de Cu, d'AL, d'acier ou d'un maté- riau similaire, et une seconde feuille parallèle 21 plane et solide d'un matériau similaire, avec une fine couche plane ou ligne 23 de la poudre disposée entre les couches solides 19 et 21 telles que représentées et contiguë avec elles. Ci-après, l'expression "trans- versalement contiguës", s'appliquant à deux couches planes de matériau ou davantage, signifiera que ces couches sont parallèles et contiguës l'une avec l'autre suivant un plan commun qui définit chacune des couches planes. Une forte couche d'appui 25, en acier ou en un autre matériau approprié, est disposée parallèlement à la surface arrière exposée de la seconde couche plane solide 21, et transversalement contiguë à celle-ci, pour enserrer les couches 19, 21 et 23 à leurs limites externes et pour dissiper une partie ou la totalité de l'énergie de l'onde de choc après que l'onde a traversé une fois les couches planes 19, 23 et 21. Comme le montre la figure 3, le matériau d'appui 25 s'enroule autour des côtés des couches 19, 21 et 23 pour entra- ver la déformation latérale. Du plomb ou un autre maté- riau lourd 26 est disposé sur les côtés de la cible adjacents au plan d'impact, laissant un espace libre pour le passage du projectile, pour empêcher cette surface d'"'éclater" lorsque les ondes de pression s'éloignent de la région de choc. Le projectile 11 frappe une surface expo- sée, parallèle, plane, de la première couche ou feuille plane 19, à une vitesse qui est pratiquement de 0,2 à 4 km/s. L'onde de choc produite dans la première couche plane se déplace progressivement à travers la couche de poudre 23, la seconde couche plane solide 21 et la couche d'appui 25; et la poudre de la couche 23 est fondue et amenée à fusionner pour des pressions de choc suffisamment élevées. La couche de poudre 23 peut initialement avoir une densité moyenne du matériau pratiquement égale à 50 % de la densité théorique du solide, et elle peut avoir une épaisseur de 10 à 500 plm. Le temps de dépôt de l'énergie dans la couche de poudre est faible, 3-100 ns, comparé au temps de 100 à 500 ns pendant lequel la couche de poudre est maintenue à cette pression pour réagir chimiquement. Les inter- valles de temps pendant lesquels les matériaux pul- vérulents sont maintenus à des températures et sous des pressions élevées peuvent être réglés en faisant varier l'épaisseur et la largeur de la plaque du percuteur. La figure 4 indique que, pour une densité initiale de la couche de poudre P0(Fe) = 4,8 g/cm3, la densité après passage de l'onde de choc atteint p(Fe) = 9,2 g/cm3 pour une onde de choc d'une pression de 0,55 Mbar; cette dernière densité est 1,2 fois la densité du cristal et peut provoquer la formation d'une nouvelle phase solide lorsque la couche fondue se refroi- dit à l'état solide. Le mode de réalisation représenté dans la figure 3 peut aussi être remplacé par un autre dans lequel la première couche 13 de Cu est disposée (sta- tionnaire) sur la cible 17 et le projectile 11 comprend un percuteur plan 41 en acier ou en un autre matériau approprié, renforcé d'une couche d'un explosif brisant approprié 43 que l'on fait détoner pour envoyer le pro- jectile contre la cible, comme le montre la figure 6. En faisant détoner l'explosif à une extrémité, une onde de détonation se déplaçant dans l'explosif pro- duit une onde de pression de déplacement qui envoie la plaqJe projectile contre la cible. De cette manière, des longueurs ou surfaces importantes de ces matériaux peuvent être synthétisées et incluses dans du Cu ou un autre matériau ductile. Les matériaux en vrac (par exemple Cu, Al, acier) entourant la poudre et contigus à celle-ci peuvent avoir une épaisseur de I à 10 mm. Ces matériaux peuvent être prérefroidis à des températures de l'ordre de 80100 K, pour réduire la température résiduelle atteinte par ce matériau après passage de l'onde de choc à travers celui-ci, et augmenter ainsi la diffé- rence de température des matériaux poudre-vrac et la vitesse d'abaissement de la température de l'échan- tillon. Comme l'amplitude de l'onde de choc et la température résiduelle s'atténuent chacune lorsque l'onde s'éloigne de la région du choc, un prérefroi- dissement fournit également un puits thermique pour un refroidissement rapide au voisinage de l'échan- tillon, quelle que soit la température de choc rési- duelle de l'échantillon. Pour certaines applications, la température initiale peut être portée à plusieurs centaines de Kelvin pour synthétiser un nouveau pro- duit sous une pression d'onde de choc plus faible et/ ou permettre un recuit après le choc pour réaliser la taille de grain ou la microstructure désirée. Pour des pressions qui sont inférieures à celles nécessaires pour une fusion complète de la couche de poudre, les particules de poudre de choc fondront principalement sur leurs surfaces et fusion- neront lorsque les régions intersticielles refroidie- ront jusqu'à l'état solide. Une microstructure à grain fin est nécessaire pour les supraconducteurs doués de champs magnétiques critiques élevés, et de courants électriques critiques élevés, et pour les matériaux magnétiques permanents possédant des coercitivités élevées (5 à 20 kilooersteds). Celle-ci peut être obtenue en faisant varier la pression et la température de choc pour faire varier la composition chimique des cristallites, leur structure, leur taille et leur orientation, ainsi que la multiplicité des phases dont l'apparition est provoquée dans la poudre compactée. Ces caractéristiques sont importantes pour le pinning des lignes de flux du supraconducteur dans les supra- conducteurs et pour les lignes de flux magnétique dans les aimants permanents durs. Ainsi, des pressions d'onde de choc variant du minimum nécessaire pour compacter simplement une poudre en une couche mono- lithique,jusqu'à celles nécessaires pour fondre 1 1 totalement et refroidir thermiquement les particules de poudre, sont importantes pour la présente synthèse. Les matériaux pulvérulents appropriés pour préparer des matériaux supraconducteurs possédant des champs magnétiques critiques élevés comprennent: Pb/Mo/S, Eu/Mo/S, Sn/Eu/S, Pb/Eu/Mo/S, La/Eu/Mo/S, Sn/Mo/S, Sn/Al/Mo/S, Nb/N, Mo/N, V/Si, Nb/Si, Nb/Ge, Nb/Al/Ge, Nb/Am, Nb/Ga, Nb/Ti et Nb/Zr. Des matériaux appropriés pour la préparation d'un matériau magnétique permanent possédant une coercitivité élevée comprennent: Sm/Co, Fe/B/x et Fe/B/x/y, o Les matériaux x et y sont pris dans un groupe comprenant Nd, Pr, Sm, Eu, Co et Ni. La figure 6 illustre une autre manière de produire des ondes de choc dans la couche de poudre, en utilisant une technique apparentée à la soudure par explosif de deux plaques. Le but de cette technique est d'utiliser des explosifs pour fabriquer des longueurs arbitraires ou de grandes surfaces du matériau désiré. On réalise, de la manière habituelle, une plaque d'appui 31 (par exemple en acier) et une couche d'amortissement du choc 33 en Pb ou en un matériau similaire de densité élevée, du côté de la région du choc, une première et une seconde couches planes 39 et 35 en Cu ou en un matériau similaire, avec une couche fine de poudre 37 prise en sandwich entre ces deux couches; une plaque de percuteur 41 à distance du sandwich à trois couches ; et une couche 43 d'un explosif brisant disposée de manière à détoner et à entraîner la plaque du per- cuteur contre le sandwich à trois couches 40. On fait détoner l'explosif brisant 43 à une extrémité 43A, et le front de détonation avance en direction de l'autre extrémité 43B. Au fur et à mesure que le front de la détonation progresse longitudinalement d'une extrémité 43A à l'autre extrémité 43B, des portions successives de la plaque du percuteur sont entraînées contre le sandwich à trois couches, produisant un mouvement de laminage de la plaque du percuteur 41 contre le sand- wich 40. Ceci produit une onde de choc à haute pression se déplaçant dans les couches 35, 37 et 39 qui provoque ici encore la fusion partielle ou totale de la couche 37 de particules de poudre et leur fusionnement si on le désire. Cette technique est utilisée dans le sou- dage par explosif, dans lequel le but est de souder la plaque du percuteur et la plaque adjacente l'une à l'autre. Ici, le but est d'envoyer l'une contre l'autre de grandes longueurs ou de grandes surfaces des couches , 37 et 39; et le choix des pressions d'onde de choc et des autres paramètres peut différer des choix pour la soudure par explosif "pure". La demanderesse a effectué des expériences de compaction dynamique sur deux composés pulvérulents représentatifs, 51 % en poids de Cu / 40 %. en poids de Zr et Pb1 2Mo6S8 pour établir l'effet de la pression de choc sur la structure finale du matériau. Pour le composé Cu/Zr, une pression de choc de de 160 kbar produit un mélange compacté, avec une certaine fusion des limites des particules de poudre, mais qui pré- sente toujours quelques vides; l'application d'une pression de choc de 600 kbar produit une structure de grain très fine sans trace des particules de poudre individuelles initiales. L'application d'une pression de choc de 160 kbar au composé Pb/Mo/S beau- coup plus dur laisse des vides importants, un grand nombre des particules de poudre initiales pouvant être observe, sans fusion ou avec une faible fusion des limites des particules de poudre; une pression de choc de 600 kbar produit une structure de grain fine et certains signes de fusion, mais avec quelques vides importants. L'invention pour le traitement des films ou des matériaux en vrac repose en partie sur les observations suivantes, qui sont confirmées par des expériences et des calculs théoriques utilisant des données d'équations d'états des ondes de choc. (1) Lorsqu'un matériau est soumis à une pression et à une température élevées, il est possible de provoquer la formation d'une nouvelle structure cristalline qui est plus stable sous Les pressions et les densités plus élevées. Si la température est suffisamment éle- vée, la vitesse de transformation en la nouvelle phase est notablement augmentée; si l'échantillon peut être refroidi suffisamment rapidement, il en résulte un cristal métastable à haute pression. Comme des aug- mentations de pression de choc et de la température qui en résulte peuvent être appliquées et relâchées extrêmement rapidement (dans des temps inférieurs à une microseconde), les ondes de choc sont utilisables pour favoriser des transformations irréversibles (à l'échelle de temps de l'onde de choc) pour synthétiser et tremper des matériaux métastables. (2) Lorsqu'un solide métallique ductile, tel que Cu, Al, l'acier ou un matériau similaire est comprimé par une onde de choc d'une force donnée, ce matériau est également chauffé par l'onde de choc. Cependant, ces matériaux restent ductiles sous la pression élevée et ne subissent pas de transition de phase sous ces pressions. Ainsi, ces matériaux peuvent être utilisés comme capsules pour contenir des matériaux qui sont plus cassants; ces derniers matériaux peuvent être synthétisés par choc pour pro- duire des matériaux supraconducteurs ou magnétiques permanents métastables. Les pressions et températures de choc atteintes dans les matériaux ductiles sont comparables aux pressions et températures atteintes dans les échantillons plus cassants inclus dans les matériaux ductiles. (3) Les pressions et températures de choc maximales peuvent être localisées sur l'échantillon et la portion de la capsule (ductile) immédiatement adjacente à l'échantillon. Lorsque l'onde de choc s'éloigne de l'échantillon, le chauffage par le choc s'atténue lorsque la distance augmente et laisse l'échantillon entouré d'une région de puits thermique plus refroidie. (4) Lorsque la pression maximum de choc de l'échantillon est relâchée, la partie réversible de l'énergie interne de choc est abandonnée, et la température de l'échantillon diminue à une vitesse allant jusqu'à 109 K/s. L'énergie thermique restante est éliminée rapidement par diffusion thermique dans le puits thermique environnant. (5) Apres que la couche du matériau supra- conducteur ou magnétique permanent (Le "matériau échantilion") a été comprimée par choc et chauffée de cette manière, une partie de l'énergie de l'onde de choc peut être absorbée dans une transformation irré- versible en une nouvelle phase du matériau, une partie proportionnellement plus faible de l'énergie de l'onde de choc étant disponible pour le chauffage dynamique du matériau avant l'écoulement de cette chaleur dans une couche contiguë quelconque de matériau adjacent. (6) Après élimination de la pression de l'onde de choc, le matériau ductile reprendra en grande partie son état de matériau initial, mais le matériau d'échantillon peut conserver son nouvel état, avec une phase nouvelle et éventuellement une densité plus éle- vée que celle du matériau échantillon initial. De cette manière, des matériaux métastables peuvent être synthé- tisés par choc. A titre d'exemple, la figure I donne la température résiduelle calculée Tr (après relâchement de la pression) atteinte dans le Cu soLide chauffé par choc, initialement à une température TO0 = 100 K, en fonction de la pression maximum P produite dans Le matériau par l'onde de choc. Pour du Cu soumis à l'onde de choc sous Pm = 0,74 Mbar et 0,98 Mbar, les températures T sont estimées à 500 K et 800 K, res- r pectivement. Lorsqu'un film de Nb est soumis à une onde de choc d'une manière similaire, les températures T pour P = 0,74 Mbar et 0,98 Mbar sont estimées à r m 650 K et I 000 K, respectivement. Le processus de déformation dynamique rapide peut produire une structure granulaire fine dans le matériau échantillon. Cette structure granulaire fine est nécessaire pour les supraconducteurs ayant des champs magnétiques critiques élevés et des courants électriques critiques élevés et pour des matériaux magnétiques permanents possédant des coercivités élevées ( cinq kilo-oersteds et davantage). La nature effectivement uniaxiale de l'impulsion de pression de choc produit une orientation cristalline préférée qui est utilisable pour produire des maté- riaux magnétiques permanents. Des températures élevées sont réalisées dans un échantillon confiné (enserré sur toute ses limites) sous une pression élevée, de telle sorte que des mélanges de matériaux ayant des volatilités fortement différentes peuvent être combi- nés sans perte des constituants les plus volatils. Un mode de réalisation de l'appareil pour soumettre les films et les échantillons en vrac à des pressions dynamiques élevées, représenté dans les figures 7 et 8, utilise un projectile 51 comprenant un percuteur de métal 53 (Cu, Al, etc.) avec un maté- riau de renfort ductile 55 de plastique ou d'un autre matériau approprié pour atténuer l'onde de choc se déplaçant vers l'arrière après le choc. Le plastique 26 1' 3137 sert aussi à retenir le percuteur de métal au cours de l'accélération du percuteur par un canon à gaz. On envoie initialement Le projectile 51 à une vitesse supersonique en direction d'une cible 57 qui comprend une première couche pratiquement plane 59 de Cu, AL, acier ou un matériau similaire, et une seconde couche plane solide parallèle 61 d'un matériau similaire, avec une couche plane d'un film ou d'un matériau en vrac 61 (et d'un substrat de film 64 de Cu, acier, saphir, etc., lorsqu'on doit traiter un échantillon sous forme de film) du matériau échantillon disposé contre les couches solides 59 et 61 et contigu à celles-ci, comme il est représenté. Une couche d'ap- pui résistante 65, en acier ou en un autre matériau approprié, est disposée parallèlement à la face expo- sée arrière de la seconde couche solide plane 61 et transversalement contiguë à celle-ci, pour enserrer les couches 59, 61 et 63 à leurs limites externes et dissiper une partie ou la totalité de l'énergie de l'onde de choc après que l'onde a traversé une fois les couches planes 59, 63 et 61. Comme le montre la figure 7, le matériau d'appui 65 s'enroule autour des côtés des couches 59, 61, 63 et 64 pour réduire la déformation latérale. Le projectile 51 frappe une surface exposée, parallèle, plane, de la première couche ou feuille plane 59, à une vitesse qui est pratiquement de 0,4 à 4 km/s. Une onde de choc produite dans la première couche plane 59 se déplace progressivement à travers les couches 63, 61 et 65; et le matériau échantillon de la couche 63 subit une transition de phase perma- nente pour des pressions suffisamment éLevées. Un bloc de Pb disposé sur le côté apporte une stabilité supplémentaire. La couche de matériau échantillon 63 peut avoir initialement une densité moyenne pratiquement égale à 100 % de la densité théorique du soLide et peut avoir une épaisseur de 1 à 104 pm. Les inter- vaLLes de temps pendant Lesquels Le matériau échan- tillon est maintenu à des températures et sous des pressions élevées peuvent être réglés en faisant varier l'épaisseur et La largeur de la plaque du percuteur. Les matériaux en vrac (par exemple Cu, AL, acier) entourant Le matériau échantillon et contigus à celui-ci peuvent avoir une épaisseur de 0,1 à 10 mm ou davantage. Ces matériaux peuvent être prérefroidis à des températures de l'ordre de 80-100 K pour réduire la température résiduelle atteinte par ce matériau après passage de l'onde de choc à travers celui-ci et pour augmenter ainsi la différence de température matériau ductile-matériau échantillon et la vitesse d'abaissement de température de l'échantillon. Comme l'amplitude de l'onde de choc et la température rési- duelle s'atténuent toutes deux au fur et à mesure que l'onde s'éloigne de la région du choc, un prérefroi- dissement fournit aussi un flux thermique pour un refroidissement rapide au voisinage du matériau échan- tillon, quelle que soit la température de choc rési- duelle de ce matériau. Pour certaines applications, la température initiale peut être portée à plusieurs centaines de Kelvin pour synthétiser un nouveau pro- duit sous une pression d'onde de choc plus faible et/ ou pour permettre un recuit après le choc pour obtenir la taille de grain ou la microstructure désirée. Une microstructure à grain fin est nécessaire pour les supraconducteurs ayant des champs magnétiques critiques élevés et des courants électriques critiques élevés, et pour les matériaux magnétiques permanents ayant des coercivités élevées (5-20 kilo-eorsteds). Ces caractéristiques sont importantes pour le pinning des lignes de flux du supraconducteur dans des supra- conducteurs et des lignes de flux magnétique dans les aimants permanents durs. Des matériaux échantillons appropriés pour préparer des matériaux supraconducteurs ayant des champs magnétiques critiques élevés comprennent: Pb/Mo/S, Eu/Mo/S, Sn/Eu/Mo.S, Pb/Eu/Mo/S, La/Eu/Mo/S, Sn/Mo/S, Sn/AI/Mo/S, Nb/N, Mo/N, V/Si, Nb/Si, Nb/Ge, Nb/Al/Ge, Nb/Ga, Nb/Ti et Nb/Zr. Des matériaux appro- priés pour la préparation d'un matériau magnétique permanent ayant une coercitivité élevée comprennent: Sm/Co, Fe/B/x et Fe/B/x/y, o les matériaux x et y sont pris dans un groupe comprenant Nd, Pr, Sm, Eu, Co et Ni. La figure 9 illustre une autre manière de produire des ondes de choc dans la couche de matériau échantillon, en utilisant une technique apparentée au soudage par explosif de deux plaques. On apporte, de la manière habituelle, une plaque d'appui 71 (acier ou matériau analogue) et une plaque d'amortissement du choc 73 en Pb ou en un matériau de haute densité similaire du côté de la région du choc; une première et une seconde couches planes 75 et 79 de Cu ou d'un matériau similaire, avec une couche de matériau échantillon 77 prise en sandwich entre ces deux couches; une plaque de percuteur 81 à distance du sandwich à trois couches 80; et une couche 83 d'ex- plosif brisant disposée pour détoner et envoyer la plaque de percuteur contre le sandwich à trois couches 80. On fait détoner l'explosif brisant 83 à une extré- mité 83A, et le front de la détonation avance vers l'autre extrémité 83B. Au fur et à mesure que le front de détonation avance longitudinalement d'une extrémité 83A à l'autre extrémité 83B, des parties successives de la plaque de percuteur sont envoyées contre le sand- wich à trois couches, produisant un mouvement de lami- nage de la plaque de percuteur 81 contre le sandwich 80. Ceci produit une onde de choc à haute pression se déplaçant dans les couches 75, 77 et 79, qui a pour effet ici encore que la couche 77 de matériau échan- tillon subit une transition de phase, telle que dési- rée. Cette technique est utilisée dans le soudage par explosif, dans lequel le but est de souder la plaque de percuteur et la plaque adjacente l'une à l'autre. Ici, le but est d'envoyer les couches 75, 77 et 79 les unes contre les autres, et le choix des pressions d'onde de choc et des autres paramètres peut différer des choix pour le soudage par explosif "pur". Pour démontrer le procédé, un appareil simi- laire à celui représenté dans la figure 8 a été uti- lisé pour des échantillons de Nb polycristallins en vrac, de 13 mm de diamètre par 9 mm d'épaisseur, sous des pressions de choc maximales de 0, 6 Mbar, 1,0 Mbar et 1,2 Mbar. La température critique pour la manifes- tation de la supraconductivité T s'est révélée diminuer c faiblement lorsque la pression de choc augmente, de 9,18 K pour l'échantillon non soumis au choc à 9,155 K sous la pression de choc la plus élevée. L'augmentation maximale de la dureté Vickers, de 75 (échantillon non soumis au choc) à 13=-150, a été observée pour l'échan- tillon soumis à une pression de 0,6 Mbar, et l'appari- tion de structures de grain longues et fines a été provoquée dans des plans de l'échantillon perpendi- culaires à la direction de propagation des ondes de choc. Ensuite, plusieurs films de Nb, chacun de 30 Dm d'épaisseur, ont été déposés simultanément sur des substrats de Cu qui avaient 10 mm de diamètre par * 1 mm d'épaisseur. Une plaque de Cu de 1,5 mm d'épais- seur a été placée sur les film de Nb, et cette cible a été soumise à des ondes de choc provoquées par des vitesses du percuteur de Cu de 2,76 et 3, 38 km/s; celles-ci ont produit des pressions de choc de 0,74 Mbar et 0,98 Mbar, respectivement. La vitesse du percuteur la plus élevée a été choisie pour produire une pression maximale voisine de la pression (0,9 Mbar) dont il est prédit qu'elle produira la dureté provoquée par Le choc et la concentration en défauts maximale dans le film de Nb pur. Les évolutions des pressions d'onde de choc calculées pour les deux expériences sont celles de la figure 5. Pour ces deux situations, les températures de choc maximales prédites sont de 1 200 K et de 1 900 K, respectivement; par relâchement de la matière à la pression zéro, ces températures s'abaissent à 850 K et i 200 K, respectivement. Le processus de choc est thermodynamiquement irréversible, de telle sorte que la température du matériau ne revient pas à la tempé- rature ambiante lorsque la pression est relâchée. Les températures correspondantes pour le substrat de Cu solide et la capsule sont plus faibles que pour Nb. Dans ces expériences, le premier stade de refroidissement, qui se produit par relâchement isen- tropique jusqu'à la pression de renfort fournie par le plastique (z 0,2 Mbar dans la figure 5), se produit en environ 300 ns; ceci correspond à une vitesse de refroidissement thermodynamique en masse d'environ 109 K/s. Le second stade de refroidissement a lieu par conduction de chaleur du film de Nb au substrat de Cu contigu et à la capsule des deux côtés de l'échan- tillon et du matériau ductile; le temps nécessaire pour que ceci se produise est estimé à des dizaines de microsecondes. Des photomicrographies optiques du film de Nb inclus dans le matériau de Cu environnant montrent une épaisseur finale du film de Nb d'environ 20 lipm (au lieu de 30 pm, sous l'effet d'un écoulement plas- tique tardif) avec des interfaces Nb-Cu raisonnablement bien définies pour l'expérience sous 0,74 Mbar. Pour la pression maximum la plus élevée de 0,98 Mbar, le Cu pénètre complètement à travers le film de Nb en cer- tains endroits; ici, le Cu recristaLlise à une taiLle de grain plus faible que dans le substrat de Cu lui- même. Les échantiLlons de Nb avant et après le traite- ment de choc ont présenté pratiquement La même tempé- rature critique, Tc. La température critique pour Nb est par conséquent relativement insensible au traite- ment de choc au-dessous d'1 Mbar, mais la dureté Vickers est augmentée d'environ 100 X. Ce procédé permet d'ac- céder à des régions précédemment inexplorées de densités de phases élevées. Dans les expériences décrites ci-dessus avec Nb, la température de transition supraconductrice n'est modifiée que modestement, d'environ 0,1 K sur 9,4 K par le procédé de choc. Le champ magnétique critique supé- rieur HC2 augmente cependant d'un facteur d'environ 2 par rapport au champ correspondant pour le Nb recuit. Ceci est causé par les défauts provoqués par le choc. Des disques de Nb3Si de 1,4-2 mm d'épaisseur et de 12 mm de diamètre, découpés dans des fonds de poches fondus à l'arc, ont été récupérés avec succès pour des pressions d'onde de choc appliquées de 0,82 Mbar et 0,96 Mbar. L'échantillon soumis à une pression de 0,96 Mbar s'est révélé contenir une quantité notable de Nb3Si en phase A15 avec un paramètre de réseau de ,09 A. La résistance électrique de l'échantillon traité tombe brusquement à zéro à la température de T = 18 K. Le matériau échantillon conserve sa tran- c sition supraconductrice même après "pulvérisation" après l'explosion, indiquant que la supraconductivité est provoquée dans toute la masse de l'échantillon. La résistance électrique de l'échantillon soumis à un choc sous une pression de 0,82 Mbar ne disparais- sait pas complètement à la température T = 18 K. Un film amorphe de NB3Si, soumis à un choc sous 0,72 Mbar, s'est révélé contenir de petits poly- cristaux (ó 1 000 A de diamètre) de phase A15, qui est la phase supraconductrice de ce composé. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'une classe de matériaux solides à grain fin ayant des propriétés supraconductrices ou magnétiques intéressantes, le procédé comprenant les stades consistant à: - réaliser une première couche plane d'un premier matériau solide déterminé à l'avance, la pre- mière couche ayant une première extrémité et une seconde extrémité espacées l'une de l'autre et se faisant face l'une à l'autre le long du plan défi- nissant la première couche plane; - réaliser une seconde couche plane compre- nant un second matériau déterminé à l'avance sous forme de poudre, la seconde couche ayant une première extrémité et une seconde extrémité espacées l'une de l'autre et se faisant face l'une à l'autre le long du plan définissant la seconde couche plane; - réaliser une troisième couche plane d'un troisième matériau solide déterminé à l'avance, dispo- sée de telle manière que la seconde couche soit entre la première couche et la troisième couche, et soit transversalement contiguë à celles-ci, la troisième couche ayant une première extrémité et une seconde extrémités espacées l'une de l'autre et se faisant face l'une l'autre le long du plan définissant la troisième couche plane; - réaliser un récipient ouvert pour la première, la seconde et la troisième couches, le récipient ayant une première paroi qui est contiguë à la troisième couche et est disposée de telle sorte que la troisième couche soit entre la seconde couche et la première paroi du récipient, et le récipient ayant des parois latérales qui s'adaptent à frotte- ment doux contre la première et la seconde extrémités de chacune des première et troisième couches planes de matériau solide, le récipient étant composé d'un matériau rigide qui résiste à la déformation provoquée par la déformation du matériau adjacent dans la première et la troisième couches; - réaliser une onde de choc ayant une vitesse de propagation qui est supersonique en ce qui concerne la vitesse du son dans chacun des premier, second et troisième matériaux déterminés à l'avance; - faire propager l'onde de choc d'une manière pratiquement transversale à travers la pre- mière couche plane, la seconde couche plane et la troisième couche plane, dans cet ordre, de telle sorte que la seconde couche de poudre soit comprimée et chauffée à une température pratiquement aussi éle- vée ou plus élevée que la température de fusion la plus élevée des matériaux constituant la seconde couche, avec une pression d'onde de choc associée d'au moins 50 kbar; - laisser la poudre de la seconde couche plane fondre au moins partiellement, de telle sorte que les particules de poudre fusionnent en un maté- riau d'une densité de matériau plus élevée que la densité de matériau initial de la seconde couche; et - laisser l'excès d'énergie thermique dans cette première couche de poudre s'écouler rapidement dans les première et troisième couches contiguës de matériau, pour réaliser un refroidissement rapide de la seconde couche à des températures pratiquement identiques à la température dans la première et la troisième couches. 2. Procédé de la revendication 1, dans lequel ce stade de refroidissement rapide de cette seconde couche plane s'effectue dans un temps prati- quement égal à 50 microsecondes ou moins. 3. Procédé de la revendication 1, comprenant Le stade supplémentaire de choix de ces poudres pour La seconde couche dans La cLasse constituée des combi- naisons suivantes: Pb/Mo/S, Eu/Mo/S, Sn/Eu/Mo/S, Pb/Eu/Mo/S, La/Eu/Mo/S, Sn/Mo/S, Sn/AL/Mo/S, Nb/N, Mo/N, V/Si, Nb/Si, Nb/Ge, Nb/Al/Ge, Nb/AL, Nb/Ga, Nb/Ti et Nb/Zr. 4. Procédé de la revendication 1, comprenant le stade supplémentaire de choix de ces poudres pour la seconde couche dans la classe constituée des combi- naisons suivantes: Sm/Co, Fe/B/Nd, Fe/B/Pr, Fe/B/Sm, Fe/B/Eu, Fe/B/Co, Fe/B/Ni, Fe/B/Nd/Pr, Fe/B/Nd/Sm, Fe/B/Nd/Eu, Fe/B/Nd/Co et Fe/B/Nd/Ni. 5. Procède de la revendication 1, compre- nant le stade supplémentaire de choix de ce premier et de ce troisième matériaux déterminés à l'avance dans la classe constituée du Cu, du Al et de l'acier. 6. Procécé de la revendication 1, compre- nant le stade supplémentaire consistant à faire éga- lement propager cette onde de choc longitudinalement d'une première extrémité de chacune de ces première, seconde et troisième couches, avec propagation simul- tanée de cette onde de choc dans une direction pra- tiquement transversale à travers ces première, seconde et troisième couches. 7. Procédé de la revendication 1, compre- nant le stade supplémentaire consistant à réaliser un bloc massif d'un matériau de haute densité tel que le plomb dans une position adjacente à ces côtés de ces première, seconde et troisième couches planes pour apporter de la stabilité à ces parois latérales du récipient ouvert. 8. Produit préparé par le procédé de la revendication 1. 9. Appareil pour la préparation d'une classe de matériaux solides à grain fin ayant des propriétés de supraconduction ou magnétiques avantageuses, l'appareil comprenant: - une première couche plane d'un premier matériau solide déterminé à l'avance; - une seconde couche plane d'un second matériau pulvérulent déterminé à l'avance; - une troisième couche plane d'un troisième matériau solide déterminé à l'avance, disposée de telle sorte que la seconde couche soit entre la pre- mière et la troisième couches, et transversalement contiguë à celles-ci; un récipient ouvert pour la première, la seconde et la troisième couches planes, ayant une première paroi de récipient plane, la troisième couche étant transversalement contiguë à la première paroi de récipient plane, et étant disposée de telle sorte que la troisième couche soit entre la seconde couche et la première paroi du récipient plane, et le récipient ayant des parois latérales qui s'adaptent à frottement doux contre les parois latérales de la première et de la troisième couches, le récipient étant composé de matériau rigide qui résiste à la déformation provoquée par la déformation de la pre- mière couche ou de la troisième couche; - des moyens de production d'une onde de choc disposés en position adjacente à la première couche, de telle sorte que la première couche.soit entre les moyens de production de l'onde de choc et la seconde couche, pour produire une onde de choc dans la première couche, de telle sorte que cette onde de choc se propage dans une direction pratique- ment transversale à travers la première couche, la seconde couche et la troisième couche, dans cet ordre, la vitesse de propagation de l'onde de choc étant supersonique par rapport à la vitesse du son dans chacun des matériaux constituant la première, la seconde et La troisième couches planes. 10. Appareil suivant La revendication 9, dans Lequel ce second matériau en poudre déterminé à L'avance pour cette seconde couche est choisi dans la classe de combinaisons constituée de: Pb/mO/S, Eu/Mo/S, Sn/Eu/Mo/S, Pb/Eu/Mo/S, La/Eu/Mo/S, Sn/Mo/S, Sn/Al/Mo/S, Nb/N, Mo/N, V/Si, Nb/Si, Nn/Ge, Nb/Al/Ge, Nb/AL, Nb/Ga, Nb/Ti et Nb/Zr. 11. Appareil suivant la revendication 9, dans lequel ce second matériau en poudre déterminé à l'avance pour cette seconde couche est choisi dans la classe de combinaisons constituée de Sm/Co, Fe/B/Nd, Fe/B/Pr, Fe/B/Sm, Fe/B/Eu, Fe/B/Co, Fe/B/Ni, Fe/B/Nd/Pr, Fe/B/Nd/Sm, Fe/B/Nd/Eu, Fe/B/Nd/Co et Fe/B/Nd/Ni. 12. Appareil suivant la revendication 9, dans lequel ce troisième matériau solide déterminé à l'avance est choisi dans la classe constituée de Cu, Al et l'acier. 13. Appareil suivant la revendication 9, comprenant en outre un bloc massif d'un matériau de haute densité qui est disposé en position adjacente à ces parois latérales de cette première, de cette seconde et de cette troisième couches planes, pour apporter de la stabilité à ces parois latérales du récipient ouvert. 14. Procédé de préparation d'une classe de matériaux solides ayant des champs magnétiques critiques de supraconductivité d'au moins 150 kilo- gauss, le procédé comprenant les stades consistant a: - réaliser une première couche plane d'un premier matériau solide déterminé à l'avance; réaliser une seconde couche plane d'un film ou d'un échantillon en vrac d'un second matériau solide déterminé à l'avance, contenant deux éléments chimiques déterminés à l'avance ou davantage ou d'autres matériaux; réaliser une troisième couche plane d'un troisième matériau solide déterminé à l'avance, dis- posée de telle sorte que la seconde couche soit entre la première et la troisième couche, et transversale- ment contiguë à celles-ci; - réaliser une surface rigide, pratiquement plane, qui est transversalement contiguë à la troi- sième couche et est disposée de telle sorte que la troisième couche soit entre la seconde couche et la surface plane rigide; - réaliser une onde de choc avec une vitesse de propagation qui soit supersonique par rapport à la vitesse du son dans chacune des pre- mière, seconde et troisième couches; - faire propager l'onde de choc transver- salement à travers la première couche, la seconde couche et la troisième couche, dans cet ordre, de telle sorte que la seconde couche soit comprimée et chauffée à une température suffisante pour provoquer une transformation des phases dans le matériau dans la seconde couche; laisser le matériau de la seconde couche subir un changement de phase et se transformer en un matériau ayant une structure cristalline différente; et - laisser s'écouler rapidement l'énergie thermique en excès dans la seconde couche dans la première et la troisième couche de matière contiguës pour réaliser le refroidissement de la première couche à des températures ne dépassant pas 500 K dans un intervalle de temps qui est pratiquement de 10 micro- secondes ou davantage. 15. Procédé de la revendication 14, compre- nant le stade supplémentaire consistant à choisir ce matériau pour cette seconde couche dans la classe constituée des combinaisons suivantes: Pb/Mo/S, Eu/Mo/S, Sn/Eu/Mo/S, Pb/Eu/Mo/S, La/Eu/Mo/S, Sn/Mo/S, Sn/Al/Mo/S, Nb/N, Mo/N, V/Si, Nb/Si, Nb/Ge, Nb/Al/Ge, Nb/Al, Nb/Ga, Nb/Ti et Nb/Zr. 16. Procédé de la revendication 14, compre- nant le stade supplémentaire de choix de ce matériau pour cette seconde couche dans la classe constituée des combinaisons suivantes: Sm/Co, Fe/B/Nd, Fe/B/Pr, Fe/B/Sm, Fe/B/Eu, Fe/B/Co, Fe/B/Ni, Fe/B/Nd/Pr, Fe/B/Nd/Sm, Fe/B/Nd/Eu, Fe/B/Nd/Co et Fe/B/Nd/Ni. 17. Procédé de la revendication 14, compre- nant le stade supplémentaire de choix de ce premier et de ce troisième matériaux déterminés à l'avance dans la classe constituée de Cu, Al et l'acier. 18. Procédé de la revendication 14, compre- nant le stade supplémentaire consistant à faire propa- ger aussi cette onde de choc longitudinalement d'une première extrémité de chacune de ces première, seconde et troisième couches vers une seconde extrémité de chacune de ces première, seconde et troisième couches, avec propagation simultanée de cette onde de choc dans une direction pratiquement transversale à travers cette première, cette seconde et cette troisième couches. 19. Procédé de la revendication 14, compre- nant le stade supplémentaire consistant à réaliser un bloc massif d'un matériau de haute densité tel que le plomb, disposé sur ces côtés de cette première, de cette seconde et de cette troisième couches planes pour conférer de la stabilité à ces parois latérales du récipient ouvert. 20. Procédé de la revendication 14, compre- nant le stade supplémentaire consistant à réaliser une quatrième couche d'un quatrième matériau déterminé à l'avance, d'une épaisseur pratiquement égale à 102 - 104 Pm, transversalement contiguë à cette seconde couche plane et à cette troisième couche plane, et disposée entre celles-ci, pour servir de substrat pour un échantillon de film dans cette seconde couche plane. 21. Procédé de la revendication 20, comprenant le stade supplémentaire de choix de ce matériau pour cette quatrième couche plane dans la classe constituée du cuivre, de l'acier et du saphir. 22. Produit fabriqué par le procédé de la revendication 14. 23. Appareil pour la préparation d'une classe de matériau solide à grain fin ayant des propriétés supraconductrices ou magnétiques inté- ressantes, l'appareil comprenant: - une première couche plane d'un premier matériau solide déterminé à l'avance; - une seconde couche plane d'un second matériau solide déterminé à l'avance, dont l'épais- seur est pratiquement entre 1 pm et 10 mm; - une troisième couche plane d'un troisième matériau solide déterminé à l'avance, disposée de telle manière que la seconde couche soit entre la première couche et la troisième couche et trans- versalement contiguë à celles-ci; - un récipient ouvert pour la première, la seconde et la troisième couches planes, ayant une première paroi de récipient plane, la troisième couche étant transversalement contiguë à la première paroi plane du récipient, et étant disposée de telle sorte que la troisième couche soit entre la seconde couche et la première paroi plane du récipient, le récipient ayant des parois latérales qui s'adaptent à frottement doux contre les parois LatéraLes de la première et de la troisième couches, le récipient étant composé d'un matériau rigide qui résiste à la déformation causée par la déformation de la première couche ou de la troisième couche; - des moyens de production d'une onde de choc disposés dans une position adjacente à la pre- mière couche, de telle sorte que la première couche soit entre les moyens de production de l'onde de choc et la seconde couche, pour produire une onde de choc dans la première couche, de telle sorte que cette onde de choc se propage dans une direction pratiquement transversale à travers la première couche, la seconde couche et la troisième couche, dans cet ordre, la vitesse de propagation de l'onde de choc étant supersonique en ce qui concerne la vitesse du son dans chacun des matériaux constituant la première, la seconde et la troisième couches planes. 24. Appareil suivant la revendication 23, dans lequel ce second matériau déterminé à l'avance pour cette seconde couche est choisi dans la classe de combinaisons constituée de: Pb/Mo/S, Eu/Mo/S, Sn/Eu/Mo/S, Pb/Eu/Mo/S, La/Eu/Mo/S, Sn/Mo/S, Sn/AI/Mo/S, Nb/N, Mo/N, V/Si, Nb/Si, Nb/Ge, Nb/Al/Ge, Nb/Al, Nb/Ga, Nb/Ti et Nb/Zr. 25. Appareil suivant la revendication 23, dans lequel ce matériau en poudre déterminé à l'avance pour cette seconde couche est choisi dans la classe de combinaisons constituée de: Sm/Co, Fe/B/Nd, Fe/B/Pr, Fe/B/Sm, Fe/B/Eu, Fe/B/Co, Fe/B/Ni, Fe/B/Nd/Pr, Fe/B/Nd/Sm, Fe/B/Nd/Eu, Fe/B/Nd/Co et Fe/B/Nd/Ni. 26. Appareil suivant la revendication 23, dans lequel ce troisième matériau solide déterminé à l'avance est choisi dans la classe constituée de Cu, Al et l'acier. 27. Appareil suivant la revendication 23, contenant en outre une quatrième couche plane d'un quatrième matériau déterminé à L'avance, d'une épais- seur pratiquement égale à 102 - 104 Nm, transversale- ment contiguè à cette seconde couche plane et cette troisième couche plane et disposée entre celles-ci, pour servir de substrat pour un échantillon de film dans cette seconde couche plane.