Étude de transition de phase vers les phases cubiques des systèmes eau/surfactant

Transitions between mesophases involving cubic phases in the surfactant/water systems

• Auteur / Autrice : Marianne Impéror-Clerc
• Direction : Jean-François Sadoc
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Physique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique des solides (Orsay, Essonne)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)
• Jury : Président / Présidente : Jean Charvolin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-François Sadoc, Jean Charvolin, Anne-Marie Levelut, Vittorio Luzzati, Jean-François Pétroff, Jacques Prost

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matière molle (physique)

Rayons X -- Diffusion centrale

Surfactants

Composés amphiphiles

Épitaxie

Transitions de phases

Mots clés libres

Systèmes lyotropes

Phases cubiques

Courbure des interfaces

Surfaces minimales infinies périodiques

Transitions de phase épitaxiales

Étude structurale des fluctuations

Surfactants non-ioniques

Tensioactif hydrogéné non ionique

Diffraction des rayons X aux petits angles

Résumé

Les phases cubiques des systèmes binaires eau/surfactant sont un cas d'organisation liquide-cristalline de la matière très surprenant. Leur structure allie, a un ordre local liquide, une périodicité tridimensionnelle à l'échelle mésoscopique, qui en fait de véritables cristaux de films fluides. Elle se caractérise également par une topologie bicontinue tout à fait remarquable. Partant de l'observation de la croissance en épitaxie d'une phase cubique (de groupe d'espace Ia3d, le plus fréquent) à partir des mésophases lamellaire et hexagonale, nous nous sommes attaches à décrire comment, d'un point de vue purement structural, il est possible de déduire la structure cubique de celles, plus simples, de ces autres mésophases. Tout d'abord, la croissance en épitaxie de la phase cubique a été observée en diffusion des rayons X sur des échantillons monocristallins, ainsi qu'au microscope polarisant. Des désordres caractéristiques de chacune des mésophases, liés à leur nature liquide cristalline, ont également été mis en évidence grâce aux clichés de diffraction X et analyses. Nous avons ensuite utilisé des modèles géométriques récents, pour poser le problème du passage d'une phase à l'autre en termes purement topologiques de transformations de surfaces. Des intermédiaires possibles pour les deux transitions ont été conçus : les surfaces tours pour la transition hexagonale/cubique et les tunnels entre plans pour la transition lamellaire/cubique, expliquant notamment l'apparition de la topologie bicontinue de la phase cubique.