Etude structurale des phases bleues smectiques

• Auteur / Autrice : Eric Grelet
• Direction : Brigitte Pansu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

Les phases bleues smectiques (bp s m) sont des cristaux liquides thermotropes originaux, decouvertes suite a la synthese de nouvelles molecules chirales. Elles apparaissent entre la phase liquide isotrope et la phase tgb (a torsion par joints de grain) qui concilie deux ordres antagonistes que sont la torsion et l'ordre smectique. Contrairement aux phases bleues classiques, de type cubique, qui presentent uniquement un ordre orientationnel tridimensionnel a grande distance, les phases bleues smectiques associent de plus un ordre positionnel (en couches). Ce couplage entre ordre smectique et torsion est a l'origine de nouvelles symetries observees sur ces phases. L'etude experimentale des phases bleues smectiques a ete realisee grace a des techniques complementaires sondant la structure a des echelles spatiales differentes : la diffraction des rayons x et la microscopie optique polarisante. Ces investigations ont ete menees sur des monodomaines de bp s m obtenus in situ par croissance cristalline directionnelle. En particulier, la croissance de monocristaux facettes a permis de coupler les symetries observees a celles obtenues en rayons x. Le resultat est que bp s m2 possede une structure orthorhombique. Une etude de l'influence de l'ordre smectique local, selon que les phases bleues smectiques sont suivies d'une phase tgba ou tgbc, a revele differentes structures en bp s m1, respectivement cubique et orthorhombique. Des mesures de l'activite optique et de la birefringence ont ete effectuees, soulignant les points communs et les differences entre phases bleues classiques et smectiques. Enfin, des diagrammes de phases originaux ont ete mis en evidence sur des molecules dont les longueurs de chaines aliphatiques peuvent varier.