Etats vitreux et bloqués des sphères harmoniques

par Hugo Jacquin

Thèse de doctorat en Physique théorique

Sous la direction de Frédéric Van Wijland.

Soutenue en 2012

à Paris 7 .


  • Résumé

    Cette thèse est consacrée à l'étude théorique de la transition vers l'état solide amorphe. Deux approches théoriques coexistent dans l'étude de la transition vitreuse: la théorie de couplage de modes, qui tente de décrire le ralentissement de la dynamique des verres structuraux à l'approche de leur transition vitreuse, et la théorie de la transition de premier ordre aléatoire, qui se focalise sur la description aux temps longs de ces systèmes, en faisant des hypothèses sur la distribution de leurs états métastables. Pour certains modèles de systèmes désordonnés en champ moyen, ces deux approches peuvent être conciliées de façon exacte, mais la situation en dimension finie, sur laquelle cette thèse se concentre, laisse plusieurs questions en suspens. Nous présentons en premier lieu une approche théorique de la dynamique des verres qui permet de clarifier certaines approximations impliquées dans la théorie de couplage de modes, et qui fournit un point de départ solide pour aller au-delà de cette théorie. En second lieu nous nous intéressons aux liens qui peuvent exister entre les deux approches décrites ci-dessus, et montrons qu'une partie au moins des résultats de la théorie de couplage de modes est contenue dans l'approche statique inhérente à la théorie de transition de premier ordre aléatoire, tout en fournissant un point de départ clair pour améliorer les résultats de cette dernière. Finalement, nous étudions le modèle des sphères harmoniques à très basse température et développons une théorie microscopique de sa transition de blocage qui capture une grande partie des observations expérimentales et numériques.

  • Titre traduit

    Glassy and jammed states of harmonic spheres


  • Résumé

    Two theoretical approaches coexist in the study of the glass transition? mode-coupling Theory, which describes the slowing down of the dynamics of glasses upon approaching their glass transition, and the random-first-order transition theory, which focuses on the long time behavior of the System by making hypotheses on the distribution of its metastable states. For a given class of mean-field disordered Systems, these two approaches can be reconciled, but the situation in finite dimension, which this thesis is about, leaves a large number of questions unresolved. We first present a theoretical approach of the dynamics of glasses which allows us to clarify the approximations implied in mode-coupling theory, and gives a solid starting point to go further. We then study the links that can exist between the two approaches described above, and show that at least a part of mode-coupling results is contained in the static approach of the random-first-order theory, while providing a starting point that would permit to improve the latter. Finally we study harmonic spheres at very low temperature and develop a microscopic theory of its jamming transition, that captures a large set of numerical and experimental observations. We show that, within our approximations, the glass transition and the jamming transition are two separate phenomena.

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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2014 par [CCSD] [diffusion/distribution] à Villeurbanne

Etats vitreux et bloqués des sphères harmoniques

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Informations

  • Détails : 1 vol. (127 p.)
  • Annexes : 167 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2012) 230
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