Ancrage de cristaux liquides nematiques sur des surfaces organiques, oxydees par un gaz active issu d'un plasma froid

Anchoring of nematic liquids crystals on organic surfaces oxydated by an active gaz from a glow discharge

• Auteur / Autrice : Pascal Hubert
• Direction : Yves Galerne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés libres

Sciences appliquees

Résumé

Nous realisons une oxydation graduee d'une surface de verre silanisee, en utilisant un gaz active issu d'un plasma froid d'oxygene et d'azote. Le controle de la quantite d'oxygene atomique produite en decharge est effectue en mesurant l'intensite de la luminescence du gaz en post-decharge. Nous observons que l'angle d'ancrage mesure decroit en fonction de la quantite d'oxygene actif qui arrive sur les surfaces silanisees lors de la preparation des substrats. Pour toutes les molecules liquides cristallines utilisees, nous obtenons une transition d'ancrage entre l'ancrage homeotrope et l'ancrage planaire. La mesure des angles de mouillage du nitrobenzene et du dodecane nous ont permi d'obtenir les composantes de la tension superficielle correspondant aux interactions de london et aux interactions dipolaires de van der waals. La variation de l'angle d'ancrage en fonction de la tension de surface non-dispersive est comparee au comportement de l'orientation des cristaux liquides prevu par minimisation de la tension interfaciale cristal liquide - substrat. La modelisation n'est coherente que dans le cas ou les molecules anisotropes ne portent pas de dipole permanent, car elle ne tient pas compte du retournement des dipoles des molecules anisotropes sur des substrats polaires. Nous montrons egalement que l'angle d'ancrage depend du moment dipolaire permanent longitudinal porte par la molecule. Plus ce moment est important, plus l'angle d'ancrage evolue lentement en fonction de la quantite d'oxygene fixe par les surfaces. Ceci peut s'expliquer en considerant le developpement phenomenologique au deuxieme ordre de l'energie libre de l'interface cristal liquide - substrat, en fonction du cosinus de l'angle polaire d'ancrage. Les differents coefficients du developpement sont decrits en terme d'interactions de type london, et d'interactions entre un champ de surface macroscopique et la molecule anisotrope