Dynamique de l'interface smectique A-smectique B en solidification directionnelle

Dynamic of smectic-a smectic -b interface

• Auteur / Autrice : Francisco Melo Hurtado
• Direction : Patrick Oswald
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interfaces (sciences physiques)

Loi des phases et équilibre

Cristaux liquides

Transitions de phases

Résumé

Ce travail presente une etude experimentale de l'interface smectique a-smectique b. Dans la premiere partie, nous etudions la forme d'equilibre d'un monocristal smectique b. Nous montrons qu'existent des orientations rugueuses, facettees et interdites. A l'aide du modele tlk (terrasse, ledge, kink) et de la construction de wulff, nous identifions et quantifions les proprietes de surface de cette interface a l'equilibre. En particulier, nous determinons l'energie libre de surface de la facette et l'energie libre des marches. Nous mettons aussi en evidence experimentalement l'instabilite d'herring qui se developpe quand on force une face d'orientation interdite a apparaitre dans un gradient de temperature. La longueur d'onde d'equilibre de la structure en zigzag est mesuree. Dans la deuxieme partie, nous abordons la dynamique de destabilisation de cette interface en croissance directionnelle suivant les differentes orientations possible. Dans le cas rugueux, nous mettons en evidence la derive de la structure cellulaire pres du seuil et nous l'interpretons a l'aide d'un modele prenant en compte l'anisotropie de la diffusion du solute dans le smectique a. Dans le cas facette, nous montrons que le critere standard de stabilite de mullins-sekerka reste valable. Nous mesurons la cinetique d'attachement des molecules sur la facette et nous l'attribuons a un mecanisme de croissance par dislocations vis. Nous discutons son effet sur la morphologie de l'interface. Dans le cas d'une orientation interdite, nous montrons que les cellules presentent une singularite angulaire a la pointe. Nous observons aussi que la tendance au facettage des cellules conduit rapidement a une brisure de symetrie et a la formation de domaines de cellules asymetriques separes par des sources et des puits des cellules. Ces domaines ont une dynamique spatio-temporelle que nous decrivons. D'autres regimes sont identifies a plus grande vitesse et reperes sur un diagramme d'etats