Manipulation par pinces optiques de colloides magnetiques en deux dimensions

par FRANCK VALMONT

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de GEORG MARET.

Soutenue en 1998

à Strasbourg 1 .

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  • Résumé

    Cette these a pour objet l'etude d'un systeme plan de colloides paramagnetiques a l'aide d'une pince optique. Le piegeage a l'aide d'un laser d'une particule paramagnetique et absorbante situee a une interface air eau est rendu possible par l'ajout en concentration minimale d'un tensioactif. Une competition entre la baisse de la tension superficielle par l'echauffement du a l'absorption de la lumiere et son augmentation par desorption du tensioactif pourrait expliquer le mecanisme du piegeage. De plus deux effets secondaires accompagnent ce piegeage : une attraction creee par un rouleau de convection type rayleigh benard et une repulsion a forte concentration de tensioactif due probablement a un effet marangoni. Ces colloides confines par gravite a une interface peuvent sous l'effet d'un champ magnetique perpendiculaire passer d'une phase liquide a une phase solide simulant ainsi une transition a deux dimensions. La mesure directe du potentiel cristallin par la pince optique confirme la valeur predite par le calcul. Ensuite un champ magnetique parallele a l'interface est ajoute. Les mesures de potentiel pour les directions paralleles et perpendiculaires a ce champ montrent une plus forte anisotropie du potentiel que celle attendue. En outre pour des fortes anisotropies des seuils de relaxation apparaissent au-dela desquels un colloide deplace ne revient plus a son point d'origine. D'autre part une etude par video microscopie montre que l'evolution de la structure anisotrope ne depend comme prevu que du rapport des champs. L'evolution des defauts cristallins avec le champ secondaire presente aussi quelque interet. Au-dessus d'une valeur du champ secondaire la majorite des defauts disparaissent. Seules alors des dislocations subsistent, dislocations capables de se deplacer spontanement et d'interagir entre elles. De cette interaction peut se deduire un coefficient elastique de cisaillement dont l'ordre de grandeur correspond aux estimations effectuees.


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Informations

  • Détails : 147 P.
  • Annexes : 65 REF.

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