Instabilite zig-zag d'une paroi d'ising dans les cristaux liquides

par CORINNE CHEVALLARD

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Marc Gilli.

Soutenue en 1999

à Nice .

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  • Résumé

    La paroi d'ising est un defaut topologique de la transition de freedericksz presentee par un echantillon de cristal liquide nematique en geometrie confinee. Plus precisement, une telle paroi realise l'interface de deux domaines d'orientations opposes du cristal liquide crees par l'application d'un champ exterieur, magnetique ou electrique. Nous avons experimentalement mis en evidence une instabilite spatiale de type zigzag pour l'interface plane, instabilite que nous avons pu relier a l'anisotropie elastique du produit utilise. A partir de l'equation de ginzburg-landau, pertinente au voisinage de la transition de freedericksz, nous avons deduit une equation modelisant la dynamique de l'interface a proximite du seuil de bifurcation. Lorsque le champ magnetique applique est homogene, cette equation prend la forme d'une equation de cahn-hilliard et permet de decrire la dynamique de decomposition spinodale observee lors de la destabilisation de l'interface. La dynamique est alors caracterisee par un parametre d'ordre conservatif. L'equation precedente permet egalement de rendre compte de l'instabilite a nombre d'onde fini que subit la paroi lorsqu'elle est par ailleurs soumise a un gradient de champ magnetique qui la maintient au voisinage d'une position particuliere de l'espace. Il faut alors y adjoindre un terme qui traduit la disparition de l'invariance translationnelle du systeme sous l'influence du gradient. La deuxieme etude presentee ici decrit l'emergence de flots topologiques dans un systeme cristal liquide, comme resultat d'un couplage entre l'elasticite et l'hydrodynamique du milieu. Experimentalement nous avons pu deceler cette hydrodynamique en forcant l'apparition de contraintes elastiques dans un film libre smectique par l'application d'un champ electrique horizontal tournant. Une analyse des equations du mouvement du fluide nous a permis de relier l'existence de ces flots a la topologie du milieu.


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Informations

  • Détails : 236 p.
  • Annexes : 72 ref.

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