Transformation de phase et brisure d'ergodicité dans un verre d'orientation

Phase transformation and ergodicity breaking in an orientational glass

• Auteur / Autrice : Jean-François Willart
• Direction : Marc Descamps
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cristaux plastiques

Transition vitreuse

Résumé

Pour un large domaine de concentrations, les cristaux mixtes à base de cyanoadamantane et de chloroadamantane présentent une transition de phase (ordre désordre) du premier ordre. De plus, par trempe rapide de la phase désordonnée, on obtient un verre d'orientation, analogue sur réseau d'un verre conventionnel. Les dynamiques moléculaires extraordinairement lentes de ce cristal ont permis une investigation en temps réel (diffraction x conventionnelle et synchrotron) de tout le domaine de non équilibré associé à la transition. Pour la première fois dans un système non diffusif la limite intrinsèque entre métastabilité et instabilité (pseudo spinodale) a pu être localisée et son approche caractérisée. Un lien a été établi entre cette limite et la transition vitreuse ou se produit une rupture d'ergodicité. La deuxième partie du mémoire consiste en une simulation numérique (méthode de Monte Carlo) d'un modèle (gaz sur réseau bidimensionnel) prenant en compte certains caractères structuraux du système expérimental. Ce calcul montre que les effets stériques modifient profondément le développement des amas ordonnés. Ils diminuent la fraction transformée d'équilibre et facilitent le processus de coalescence. En accord avec l'expérience la croissance est très faiblement dépendante du temps, et son étape finale évoque un mécanisme de gel. Les simulations mettent en évidence un extraordinaire effet de bifurcation par lequel un des états dégénérés prend le pas sur l'autre après un certain temps d'induction