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Accueil du site > Reserve Emploi / Thèse / Stages > Thèses 2007-2010 au CRPP : sujets proposés

Défauts topologiques et transition de phase ?

Directrice de thèse : Laurence Navailles

Eventuelle collaboration extérieure : Shigeyuki KOMURA (Tokyo Metropolitan University)

Les excitations topologiques comme les vortex et les dislocations sont bien connues pour le rôle qu’elle 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 (supraconducteurs, superfluides, cristaux liquides). 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 [1] 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. De plus, les théories suggèrent une transition de phase en une étape alors qu’elle est expérimentalement observée en plusieurs étapes. Le cœur du projet consiste 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. Dans le cadre du stage, le travail se focalisera sur l’étude d’un échantillon racémique (mélange équimolaire des deux énantiomères). L’objectif de ce travail sera de confirmer l’existence des boucles de dislocations et la transition par débouclage dans le cas d’un système NON chiral pour lequel les théories existent. Les techniques expérimentales qui seront utilisées seront principalement la cryo-fracture associée à la microscopie électronique et la diffusion des rayons X aux petits angles. [1] Dislocation-loop-mediated smectic melting P. Moreau, L. Navailles , J. Giermanska-Kahn, O. Mondain-Monval, F. Nallet and D. Roux, Europhys. Lett., 73 (1), pp. 49-54 (2006).

Post-scriptum :

Profil : Expérimentateur motivé par la théorie, les analogies et la physique fondamentale.

Financement espéré pour une thèse : programme Franco-Japonnais.

Mots clés : transition de phase, défauts topologiques, physique de la matière condensée, cristaux liquides.