Recherche Avancée

Thèse soutenue

Etude d'un systeme dynamique complexe : thermoconvection anisotrope en geometrie etendue

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : EMMANUEL PLAUT
Direction : Roland Ribotta
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

FR

La thermoconvection d'une couche planaire, lateralement etendue, de cristal liquide nematique, a ete etudiee a la fois experimentalement et theoriquement dans le regime des champs magnetiques stabilisants nuls ou tres faibles, donc controle par la dynamique du champ de directeur n. De nouvelles methodes optiques ont ete developpees. Le vecteur d'onde et la geometrie exacte de la structure critique, le temps caracteristique de l'instabilite ont ete mesures. Dans le regime non-lineaire, j'ai etudie la saturation des amplitudes et decouvert une cascade de transitions entre des structures stationnaires de symetrie decroissante: rouleaux droits normaux rouleaux obliques bimodal varicose. J'ai applique aux equations de ce systeme les methodes perturbatives faiblement non-lineaires, qui reduisent la dynamique a des equations d'amplitude. Dans le cas d'un etat a deux variants, comme celui de rouleaux obliques, j'ai mis en evidence un effet (confirme experimentalement) de nucleation de l'un des variants dans un defaut-point de l'autre variant. J'ai de plus decouvert un mecanisme non-lineaire expliquant la deuxieme bifurcation de la cascade. Il repose sur le degre de liberte de rotation du directeur dans le plan horizontal (composante n#y du directeur), excite non-lineairement par les gradients de vitesse convective. Ceux-ci, dans une structure de rouleaux obliques, poussent le directeur vers l'axe des rouleaux. Le directeur tourne ainsi de plus en plus lorsque l'energie injectee augmente ; le mecanisme lineaire d'instabilite, qui repose sur une distorsion quasi-2d de tous les champs dans le plan (n, z), va alors exciter un nouveau mode de convection sensiblement dans la nouvelle direction de n