Nous avons étudié la dynamique de type « creep » des défauts topologiques dans le cristalliquide nématique 5CB. Comme toute phase ordonnée, les phases nématiques présentent desdéfauts topologiques liés à l’ordre orientationnel caractéristique de cette phase. A la suite dela trempe rapide de la phase isotrope dans la phase nématique, ces défauts apparaissent sousforme de couples de charges opposées qui s’attirent et s’annihilent. Cette dynamique peut êtrecontrôlée en appliquant un champ électrique ; il existe ainsi un intervalle de valeurs du champqui stabilisent les défauts et qui permettent de mesurer la force de piégeage de la surface .Sous microscope polarisant, nous avons étudié dans un premier temps la dépendance de ladynamique des défauts en fonction de la température et de l’intensité du champ appliqué. Ades températures éloignées de la transition isotrope-nématique, la disinclinaison reste attachéeaux substrats par deux points fixes. Par contre, à des températures plus élevées, la ligne sedéplace en emmenant ses points de contact, ce qui se traduit par l’action d’une force defrottement de type solide et d’un mouvement de type « creep ». Un étude de la vitessemoyenne en fonction du champ appliqué nous a permis ainsi d’avoir des informations sur lepaysage énergétique de la surface rencontré par le défaut.Dans un deuxième temps, nous avons étudié et modélisé la dynamique d’annihilation deboucles topologiques qui s’inscrivent sur la surface lorsque deux défauts de charges’annihilent en présence d’un champ électrique intense. Dans cette situation, le pinning desdes boucles aux irrégularités de la surface se traduit par l’existence de divers régimes dont unrégime de type « creep ».

Nous souhaitons réaliser des systèmes lyotropes-thermotropes dans lesquels une organisationlyotrope coexiste avec un solvant cristal liquide thermotrope.Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à un système mixte de typemicroémulsion/ nématique, composé d’un mélange de molécules amphiphiles (bromure dedidodecyldimethylammonium DDAB), d’eau et de 5CB. Ce mélange avait été étudié dansl’équipe de Tanaka[1] qui avait discuté de l’existence d’une phase intermédiaire baptisée« nématique transparent » résultant de la compétition entre l’apparition d’un ordre nématiquedans le solvant et les effets d’ancrages sur les micelles. Diverses études que nous avonsmenées (dont une étude SAXS) infirment cependant ce point.Une étude soignée des diagrammes de phases couplée à des expériences de diffusions delumière nous a permis de montrer :- que l’ajout d’un cosurfactant (bromure de cetyltrimethyammonium CTAB) permetde faire varier continûment la taille des micelles, sans toutefois conduire àl’existence d’une phase lamellaire mixte.- que le 5CB possède des propriétés de cosurfactant et modifie fortement la courburespontanée des micelles.- qu’une interaction attractive entre micelles est présente et est vraisemblablementresponsable de l’absence de transition microémulsion/ lamellaire dans ce système.Cette première étude physico-chimique devrait nous conduire, par la suite, à l’étudequantitative des interactions entre micelles dans un solvant nématique.[1] J. Yamamoto, H. Tanaka, Nature, 409, 321 (2001).

En vue d’études ultérieures sur de nouvelles couches d’alignement, nous nous intéressons àcaractériser les phénomènes de dynamique de réorientation locale d’un nématique sur unsubstrat bien connu : SiO évaporé à 60° sur lames ITO/verre donnant un ancrage planaire.Les défauts topologiques ±1/2 apparaissant dans la phase nématique du 5CB lors de sanucléation dans la phase isotrope relaxent spontanément en l’absence de tension appliquée[1].L’application d’un champ électrique valant environ 2 fois le champ seuil de Freederickszprévient cette relaxation. Les lignes de défauts, soumis à une force résultante très faible, sontalors très sensibles à l’état de surface du substrat et permettent de sonder localement ladynamique de réorientation locale du cristal liquide à la surface du substrat. L’étude envideo-microscopie de cette dynamique nous a permis de mettre en évidence des phénomènescomplexes s’apparentant aux phénomènes de piégeage-dépiégeage d’un objet élastique dansun paysage énergétique aléatoire.A travers l’étude en champ nul de la relaxation de « boucles de désorientation » inscrites surles substrats par le déplacement forcé des défauts ±1/2 sous champ, nous avons montré queces phénomènes se traduisaient par l’existence d’une force de friction solide macroscopiqueF0. Nous discuterons des origines microscopiques d’une telle force.[1] A. Bogi, P. Martinot-Lagarde, I. Dozov, and M. Nobili, Phys. Rev. Lett. 89, 225501-1 (2002).