Phases stables et métastables d'un cristal vitreux

Stables and metastabls phases of a glassy crystal

• Auteur / Autrice : Najib Benzakour
• Direction : Marc Descamps
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Loi des phases et équilibre

Cristaux moléculaires

Résumé

En trempant la phase désordonnée de certains cristaux moléculaires on peut atteindre l'état «cristal vitreux». Dans cette situation de non équilibre seuls certains degrés de liberté sont gelés (orientations par exemple) alors que le réseau support est essentiellement non perturbé par la trempe. Ce sont de ce fait des systèmes modèles pour étudier les relaxations lentes de mise en ordre en relation avec la transition vitreuse et la transition du premier ordre esquivée lors de la trempe. Les composés mixtes à base de cyanoadamantane (CNadm) et de chloroadamantane (Cladm) offrent de ce point de vue des perspectives d'études exceptionnelles. L'étude par diffraction des rayons X et analyse enthalpique différentielle d'un de ces composés (CNadm). 75(Cladm). 25 a permis d'en déterminer le diagramme de phase d'équilibre et de caractériser sa dynamique de mise en ordre. Il a été établi que la phase stable (III) à basse température est isomorphe à celle du Cladm (P21/c). L'analyse en temps réel de la croissance des raies de surstructure a permis de mettre en évidence l'installation d'une phase métastable (IV), moins stable que la phase (III), mais de développement cinétique plus rapide. Dans un certain domaine de température, les temps caractéristiques associés à ces deux transformations (I->IV) et (IV->III) sont tels qu'il est possible d'observer l'imbrication de leur cinétique. Ce mécanisme complexe a pu être analysé par la simulation numérique d'un modèle bidimensionnel prenant en compte les paramètres caractéristiques des évolutions et les différences de facteur de structure des raies dans les deux phases stable et métastable. Il permet de reproduire d'une façon qualitative les courbes de croissances des raies de surstructure