Contribution à l'étude de la vitrification de liquides moléculaires fragiles

Study of glass formation of some fragile molecular liquids

• Auteur / Autrice : Valérie Legrand
• Direction : Marc Descamps
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique - Chimie
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Crésols

Structure

Toluidine

Liquides

Résumé

Cette etude est une investigation experimentale de quelques proprietes associees a la vitrification de deux liquides moleculaires fragiles meta-toluidine et meta-cresol, de la famille des benzenes di-substitues. Une grande partie de ce travail a consiste a suivre en temperature et en temps les evolutions structurales de ces composes dans ses etats liquides et cristallins. L'etude detaillee du mecanisme de cristallisation par dsc et diffraction de rayons x, nous a amenes a mettre en evidence un mecanisme de nucleation heterogene. Le suivi par diffraction de rayon x resolue en temps de la cinetique de recristallisation met en evidence un polymorphisme riche a l'etat cristallin. Le diagramme de phase du compose revele que les deux phases cristallines sont d'enthalpies libres tres voisines, l'une etant metastable. Il en resulte une competition entre elles lors de la cristallisation. Le fait marquant de l'investigation par diffraction des rayons x des formes liquides stables, metastables et vitreuses des composes etudies, reside dans la mise en evidence d'un prepic dans le spectre de diffusion du liquide des deux composes etudies. Persistant a l'etat liquide, il se developpe au refroidissement a l'approche de la transition vitreuse. Dans les deux cas, nous avons clairement mis en evidence une parente entre l'ordre cristallin a longue portee et l'ordre local reversible revele par le prepic. L'analyse du profil de ce prepic semble reveler le developpement de deux types d'ordres locaux precurseurs des deux phases cristallines en competition. Cette apparente frustration pourrait jouer un role important dans les deux aspects du comportement vitreux la vitrification d'une part et le mecanisme de gel au sein de la phase liquide, d'autre part.