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Accueil du site > Reserve Emploi / Thèse / Stages > Thèses 2006-2009 au CRPP : sujets proposés

Défauts dans les membranes : transition de phase et nouvelles phases

Directeur de thèse : Laurence NAVAILLES

Les excitations topologiques comme les vortex et les dislocations sont bien connues pour le rôle qu’elles jouent dans les transitions de phase à deux dimensions. Dans les systèmes à trois dimensions, le rôle des excitations topologiques dans des transitions de phase a récemment suscité une grande attention dans plusieurs systèmes analogues de différents domaines de la physique de la matière condensée. En l’absence d’un champ externe la description commune implique l’apparition des boucles de défauts près de la transition de l’état ordonné à l’état désordonné suivit du débouclage de ces boucles à la transition. Dans ces systèmes, des défauts dans l’état ordonné doivent être de taille finie. Le débouclage des boucles peut être décrit comme la divergence de la taille des défauts. Nous avons récemment confirmé le mécanisme décrit théoriquement pour une transition de phase par débouclage de défauts. Si la visualisation a été faite, la description quantitative de l’évolution des différents paramètres (longueur des dislocations, force du défaut ...), indispensable à une meilleure description de la transition de phase, reste à faire. Le cœur du projet consistera en l’étude structurale des nouvelles phases et en la description quantitative de la prolifération et de l’organisation des défauts lors de la transition de débouclage. Ces études se feront sur le système DMPC/C12E5/eau en faisant varier différents paramètres (température, composition) pour explorer le diagramme de phase autour de la transition smectique - cholestérique.. Des techniques complémentaires, disponibles au laboratoire, seront utilisées : - diffraction des rayons X pour quantifier les différentes longueurs du système (périodicité smectique, facteur de forme du cœur des dislocations, longueur de corrélation du système ...) - Cryofracture et microscopie électronique pour visualiser les phases et confirmer le type d’organisation des boucles de dislocation. - microscopie optique pour observer les textures caractéristiques des phases et mesurer le pas des phases hélicoïdales. Nous avons pu montrer que les échantillons peuvent être orientés à l’aide d’un champ magnétique (7T disponible au laboratoire). Cette orientation sera cruciale pour la caractérisation de la structure des différentes phases intermédiaires observées.

[1] Patrick Moreau, Laurence Navailles, Joanna Giermanska-Kahn, Olivier Mondain-Monval, Frédéric Nallet & Didier Roux, EPL accepté (2005)

Post-scriptum :

Formation (Physique, Chimie...) et compétences (expérimentateur, théoricien...) requises : Physico-chimie, physique, expérimentateur

Financement espéré : ministère Mots clés : Interface physique / biologie, défauts topologiques, transition de phase, cristaux liquides