Migration (matière)

En science des matériaux, la migration est le déplacement d'espèces chimiques. La migration est une notion macroscopique, qui concerne les concentrations en espèces chimiques ; si la migration fait intervenir des déplacement d'atomes ou de molécules, il peut aussi y avoir des déplacement sans migration, par exemple lorsque le flux dans un sens est égal au flux dans l'autre sens.

Il peut s'agir :

• d'une migration par agitation thermique aléatoire (mouvement brownien) : voir diffusion de la matière ; on parle aussi de « mouvement sous un gradient de concentration » ;
• d'une migration sous un gradient de potentiel chimique ;
• d'une migration sous un gradient de potentiel électrostatique : voir électrophorèse ;
• d'une migration sous un gradient de pression : voir vent, chromatographie ;
• d'une migration sous l'effet de la pesanteur ou d'une force inertielle (par exemple force centrifuge : voir décantation, stratification, centrifugation.

De manière générale, le mouvement se fait suivant un paramètre X_i associé à l'espèce i et dont la valeur varie. On peut en général exprimer le flux j_i de l'espèce i en fonction du gradient de X_i et d'un paramètre de type frottement ƒ_i, par une loi de type loi de Fourier :

C'est le cas par exemple de la loi de Fick pour la diffusion.

La grandeur j_i est un flux de matière. Il est en général exprimé en quantité de matière par unité de surface et par unité de temps (une mole passant à travers une surface de un mètre carré durant une seconde, mol·m·s). Selon les propriétés de l'espèce migrante, on peut exprimer un flux d'une autre grandeur, par exemple flux de masse (kg·m·s), ou pour des espèces chargées électriquement en flux de charge (C·m·s) ; on retrouve ainsi par exemple la loi d'Ohm.