Barbe (cristallographie)

En cristallographie, la barbe (traduit de l'anglais whisker) est une formation de filaments à partir de certains matériaux métalliques (étain, zinc, cadmium, indium, antimoine). L'origine du phénomène est méconnue mais ses conséquences peuvent avoir des impacts sur les systèmes électroniques. Ce phénomène ne doit pas être confondu avec la formation de dendrites, qui restent en surface d'un matériau (axe X - Y), tandis que la barbe forme des filaments qui se développent en dehors de la surface (axe Z) NASA - Basic Information Regarding Tin Whiskers. Le mécanisme de formation semble non compris par les scientifiques malgré plusieurs années d'étude. Certaines théories avancent un effet de l'état de contrainte du matériau (en particulier, la présence de contraintes de compression), d'autres parlent de processus de recristallisation affectant la structure du métal. Certains facteurs déclenchant et propriétés ont néanmoins pu être observés : les contraintes mécaniques ou une attaque chimique, les rayures, la diffusion de matériaux différents, la dilatation thermique augmentent le risque de formation ; la dissolution du métal ou la présence de champs électromagnétiques ne semble pas avoir d'impact, contrairement aux dendrites ; la forme des filaments peut être droite, courbée, en fourche ; les données techniques varient beaucoup suivant les expérimentations : l'incubation varie de quelques jours à plusieurs années, la pousse varie de 0,03 à par an, la longueur peut atteindre , le diamètre varie de quelques μm à ; les facteurs environnementaux sont très controversés quant à leur influence sur la pousse : température, pression, humidité, cycles thermiques, champs électriques. Les barbes d'étain sont prises au sérieux dans certains domaines tels que le spatial ou le militaire, où l'électronique doit avoir un certain niveau de fiabilité. Ces formations cristallographiques peuvent en effet créer des courts-circuits ou déclencher la formation d'arcs électriques de forte puissance.