Le liquide de Voronoï : un nouveau modèle pour l'étude de la transition vitreuse

The Voronoi liquid : a new model to probe the glass transition

• Auteur / Autrice : Céline Ruscher
• Direction : Jean Farago
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 05/10/2017
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....)
• Jury : Président / Présidente : Jörg Baschnagel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Liesbeth Janssen, Pascal Hebraud
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Daniele Coslovich, Christopher Patrick Royall

Mots clés

Mots clés contrôlés

Théorie de couplage de mode

Thermodynamique

Dynamique moléculaire

Tessellations

Transition vitreuse

Mots clés libres

Transition vitreuse

Tessellations de Voronoï

Simulation de dynamique moléculaire

Ralentissement de la dynamique

Fragilité

Théorie du couplage de modes

Paysage d’énergie potentiel

Structure localement favorisée

Glass transition

Voronoi tessellations

Molecular dynamic simulations

Dynamical arrest

Fragility

Mode coupling theory

Potential energy landscape

Locally favored structures

Résumé

Comprendre l’origine microscopique du ralentissement de la dynamique au voisinage de la transition vitreuse reste l’un des problèmes fondamentaux de la physique de la matière condensée. Au cours de ce travail, nous introduisons un nouveau modèle de liquide, appelé liquide de Voronoï, et dont les interactions sont directement reliées aux propriétés géométriques des tessellations de Voronoï. Pour cette classe de liquides, les interactions sont à plusieurs corps et agissent de telle sorte que le système est toujours sous tension tout en restant stable. Le but de ce travail est d’étudier un mélange binaire du liquide de Voronoï et de voir de quelles façons ces interactions exotiques affectent le scénario habituel de la transition vitreuse. Tout au long de ce travail, nous caractérisons le liquide de Voronoï bidisperse théoriquement et par le biais des simulations numériques. Nous proposons également des comparaisons avec des liquides de Lennard-Jones surfondus bien décrit dans la littérature.

Understanding the origin of the important slowing down of the dynamics near glass transition is still one of the remaining fundamental problems of condensed matter physics. During this work we introduced a brand-new model of liquids named Voronoi liquid, whose interactions are directly related to the geometrical properties of Voronoi tessellations. For these class of liquids interactions are intrinsically manybody and act in such a way that the liquid is always under tension but remains stable. The aim of this work is to use a binary mixture of the Voronoi liquid to see to what extend these exotic interactions may affect the classical scenario of glass transition. Throughout this work we characterize theoretically and by mean of numerical simulation the bidisperse Voronoi liquid. Comparisons with well-known Lennard-Jones glass formers are systematically performed.