Etude de phases ordonnees bidimensionnelles dans des films de langmuir : structure d'un cristal anisotrope parametre d'ordre et module d'elasticite d'un cristal-liquide

Study of two-dimensional ordered phases in langmuir films: structure of an anisotropic crystal order parameter and elastic modulus of a liquid-crystal

• Auteur / Autrice : CYRILLE FLAMENT
• Direction : François Gallet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cristaux liquides

Résumé

Cette these comporte trois etudes distinctes toutes relatives a des systemes bidimensionnels: les films de langmuir. Ceux-ci sont formes d'une unique couche de molecules amphiphiles a l'interface eau-air. La premiere partie concerne la determination structurale d'un solide d'acide nbd stearique. Celui-ci est constitue de domaines anisotropes en forme d'aiguille. Par diffraction electronique nous montrons la nature cristalline des domaines transferes sur un substrat solide amorphe. Grace a des experiences de diffraction de rayons x en incidence rasante sur l'eau, nous montrons que la structure ne subit aucun changement au cours du transfert. Enfin nous proposons un modele d'arrangement moleculaire qui reproduit l'anisotropie optique et morphologique. La deuxieme partie porte sur l'etude d'un melange binaire avec une molecule anisotrope (morphologie et proprietes optiques): une cyanine amphiphile, et une molecule plus symetrique: l'acide stearique. La caracterisation du melange est faite a temperature constante en faisant varier la pression de surface et la fraction relative des deux constituants ; on donne le diagramme de phases avec les differentes morphologies observees. Des observations optiques entre polariseur-analyseur permettent d'identifier une des phases comme un cristal-liquide de type smectique bidimensionnel. Une analyse par photometrie en reflexion a incidence nulle permet d'avoir acces au parametre d'ordre de la mesophase. Une analyse des fluctuations relie ce dernier au module d'elasticite k du cristal-liquide. Nous avons etudie la transition smectique-isotrope et mis en evidence une variation spatiale du parametre d'ordre et une discontinuite de k a la transition avec la valeur predite par la theorie de kosterlitz-thouless. Une troisieme etude, theorique, a permis de predire l'existence de la transition rugueuse (passage pour un solide cristallin d'une interface avec des facettes vers une interface rugueuse) en dimension deux, pour un systeme comportant des interactions a longue portee, a une temperature finie que nous avons calculee