Fluctuations et transformations structurales dans un cristal liquide lyotrope

par Yannick Rançon

Thèse de doctorat en Sciences physiques

Sous la direction de Jean Charvolin.

Soutenue en 1987

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

Le président du jury était Étienne Guyon.

Le jury était composé de Anne-Marie Levelut, Jean Charvolin, Étienne Guyon, Geneviève Loupias, Vittorio Luzzati.


  • Résumé

    Nous nous sommes intéressés aux transformations structurelles des phases liquides cristallines du système lyotrope mono n-dodecyl éther hexa-éthylèneglycol (ou C12E06 ) l’eau. La croissance de monocristaux de phases lamellaire, cubique et hexagonale a été suive par microscopie optique, diffusion de rayons X et de neutrons, ainsi que par résonnance magnétique nucléaire. "Nous démontrons l'existence de relations épitaxiales entre les trois phases lamellaire, cubique et hexagonale. Ces relations épitaxiales mettent en correspondance des plans réticulaires particuliers qui sont en fait les plans de plus haute densité de matière dans chacune des phases Nous nous sommes ensuite attachés à rechercher les perturbations structurelles, ou fluctuations, qui affectent ces plans d'epitaxiale et annoncent la transformation d'une phase en une autre. La présence, dans la phase lamellaire, à l'approche de la phase cubique. De fluctuations cylindriques avec ordre local hexagonal, révèle que la phase cubique croît à partir de cylindres et non de bicouches. Le système préfère donc fragmenter les lamelles en cylindres plutôt que d'établir directement les multiples connexions de la phase cubique. La présence dans la phase hexagonale, à l'approche de la phase cubique de fluctuations témoins d'une certaine déformation des cylindres suggère que certains d'entre eux fusionnent tandis que d'autres se rompent à la transition vers la cubique Les structures cylindriques jouent un rôle important dans ce système puisqu'on les rencontre non seulement en phase hexagonale, mais aussi en phase lamellaire sous forme de fluctuations. La phase cubique étant encadrée par de telles structures cylindriques, on s'attend à y retrouver des traces de cette géométrie. De fait, ceci est en accord avec le désordre de déplacement observé selon les axes ternaires de la phase cubique.

  • Titre traduit

    Fluctuations and structural transformations in a lyotropic liquid cristal


  • Résumé

    This work is devoted to the structural transformations of the liquid crystalline phases of the lyotropic system hexa-ethyleneglycol mono n-dodecyl ether (or C 12E06) 1 water. The growth of monocrystals of lamellar, cubic and hexagonal phases has been studied through optical microscopy observations, X-ray and neutron scattering experiments, and nuclear magnetic resonance measurements. We demonstrate the existence of epitaxial relations between some reticular planes of the lamellar, cubic and hexagonal phases. These particular planes are in fact the planes of highest density of matter in the three phases. In a second step, we look for structural perturbations, or fluctuations, that affect the planes of epitaxy and announce the transformation of one phase into another. The presence ln the lamellar phase, when approaching the cubic phase, of cylindrical fluctuations with a hexagona1 loca1 order, reveals that the cubic phase grows from cylinders, not from bilayers. The system therefore prefers to fragment its lamellae in cylinders rather than setting up the multiple connections of the cubic phase. The presence in the hexagonal phase, when approaching the cubic phase, of fluctuations, revealing some deformation of the cylinders, suggests that ruptures and fusions of some of them occur at the transformation into the cubic phase. Cylindrical structures play an important role in this system as they are encountered not only in the hexagonal phase, but also through fluctuations in the lamellar phase. As the cubic phase is surrounded by such cylindrical structures, it is therefore not surprising to observe a displacement disorder along the 3-fold axes of this phase.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (pagination muliple [70] p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr., 1 p. (19 réf.)

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(1987)291
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-034618
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