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Depuis de nombreuses années, la recherche pour l’obtention de matériaux ayant de nouvelles propriétés est au cœur des préoccupations de plusieurs laboratoires de recherches au travers le monde. L’obtention de ces nouvelles propriétés peut être faite en utilisant de nouveaux designs de molécules ou par la mise en forme de celles-ci. Le projet de recherche présenté dans ce mémoire se base sur les travaux du professeur Anselm C. Griffin de l’université Georgia Tech. Ce groupe, par différentes méthodes de chimie computationnelle, a étudié le coefficient de Poisson pouvant être obtenu par des polymères cristaux liquides. Le coefficient de Poisson correspond au ratio d’élongation longitudinale sur l’élongation transversale d’un matériau. Lorsqu’il est négatif, le matériau est nommé auxétique. L’objectif de notre recherche est donc la synthèse de nouveaux polymères cristaux liquides (PCLs) auxétiques. Actuellement, l’obtention de matériaux auxétiques est faite par l’entremise d’une mise en forme spécifique. Le travail présenté dans ce mémoire tend, pour sa part, vers le design d’un nouveau matériau qui tire ses propriétés auxétiques non pas d’une mise en forme d’un matériau classique, mais par sa structure moléculaire. Pour obtenir cette nouvelle propriété mécanique, il sera possible de se reposer sur le réalignement des différents monomères présents dans l’agencement du polymère, afin de créer un espacement entre les différentes chaînes de polymères et ainsi obtenir un coefficient de Poisson négatif. Le premier chapitre portera sur la synthèse des mésogènes utilisés pour l’étude des PCLs. N’étant pas commercialement disponibles, l’optimisation de synthèse de plusieurs monomères a été réalisée en laboratoire. L’étude portera donc sur des différents monomères pouvant être utilisés, soit les monomères latéraux, ellipsoïdaux ainsi que les espaceurs carbonés. Le deuxième chapitre portera sur la synthèse des polymères cristaux liquides. Ce chapitre sera séparé en différentes gé

Les demandes croissantes de vitesse et de capacité plus élevées ont accéléré les efforts pour établir des réseaux 5G à haut débit, qui peuvent prendre en charge une variété de nouvelles applications telles que la réalité virtuelle, l’internet des objets et les villes intelligentes. Millimeter-Wave est reconnu comme l’une des principales composante de la 5G, capable de taux de transmission de données extrêmement élevés. L’interface aérienne 5G évolue vers des micro, pico et femtocellules avec des topologies denses. Les systèmes intelligents offrent des possibilités d’augmentation de la capacité du système, d’amélioration de la qualité de service (QoS) et d’amélioration de l’efficacité énergétique. Cependant, les méthodologies actuelles pour les composants accordables ne sont pas adaptées aux ondes millimétriques (mm-Wave) en termes de perte, d’efficacité énergétique et d’intégration. Ces systèmes peuvent être contrôlable en fréquence, gain, une polarisation, une bande passante ou une direction de rayonnement. Les principaux obstacles pour les éléments intelligents sont la perte de transmission élevée due à la discontinuité causée par une grande différence de valeurs d’impédance entre les lignes de transmission et les approches accordables. Actuellement, tous les composants actifs sont encore limités aux pertes élevées des lignes de transmission. Aux ondes millimétriques et au-delà, cela créera des problèmes plus prononcés, car la ligne de transmission sera perturbée par une perte de transmission élevée, une tolérance de fabrication et d’autres problèmes. Les agilités des multi-fonctionnalités et des structures multi-bandes sont une solution adéquate et appropriée à ces problèmes. Cette agilité est assurée en faisant varier artificiellement la permittivité pour augmenter l’intégrabilité du système. Ce projet vise à exploiter le matériau fonctionnel et les propriétés variables des cristaux liquides, des diodes PIN et varactor pour concevoir et mettre en œuvre un systèm

We present a theoretical study of optically induced dynamics in a homeotropic nematic liquid crystal excited at normal incidence. By retaining the first symmetric and antisymmetric reorientation modes, the dynamical equations are reduced to a four-dimensional problem. The main advantage of this minimal approach is to emphasize the role of twisted mode and asymmetry of the light-induced molecular reorientation in a manner suitable for a clear physical interpretation. Theoretical results are compared with experiments in the particular case of circularly polarized light beams to show the physical origin of mode competition and of the breakdown of chiral and longitudinal symmetry. The model successfully describes previous experimental studies such as time-dependent three-dimensional molecular dynamics, light-induced stabilized helical reorientation, and in-plane precession regime in achiral nematics. While a recent experiment has revealed a new spatiotemporal transition, the model succeeds to describe all the features of such a bifurcation pointing out anew the importance of asymmetry. Finally, the first quantitative description of the appearance of a giant mirrorless optical bistability when twisted reorientation modes are excited is demonstrated. A qualitative physical interpretation is suggested for all these phenomen

We report the observation of a new light-induced spatio–temporal transition in homeotropically aligned nematic liquid crystals under the action of circularly polarized light. We believe that the competition of symmetric and asymmetric excitation modes is at the origin of this abrupt transition. A theoretical model explaining the main features of the observation is proposed

We present a detailed bifurcation analysis of the nonlinear reorientation dynamics of a homeotropically aligned nematic liquid-crystal film excited by an elliptically polarized beam at normal incidence with the intensity and the polarization state of light as the control parameters. The asymmetry arising from the elliptical polarization of the excitation lightwave is shown to affect dramatically the dynamics, and various new dynamical behaviors are reported: (i) quasi-periodic rotations for almost circular polarization; (ii) a discontinuous transition, identified as a homoclinic bifurcation, to a largely reoriented state over a large range of ellipticity values; (iii) oscillations associated with large reorientation; and (iv) optical multistability between several distinct dynamical regimes.

We report on the influence of a finite beam size on the molecular reorientation dynamics when a nematic liquid crystal film is excited by a laser beam. We present experimental evidence of a new class of nonlinear dynamics when the excitation is a Gaussian shaped, circularly polarized laser beam at normal incidence. Various nonlinear regimes, periodic, quasiperiodic, intermittent, and possibly chaotic, are observed. A physical interpretation based on walk-off effects is proposed and its implications on current research in the field are discussed

We reexamine the optical reorientation of a homeotropic nematic-liquid-crystal film under finite beam-size excitation and linear polarization. We study the case of normal and oblique incidence (extraordinary wave). Under the most basic assumptions (geometrical optics approximation, elastic isotropy) we systematically analyze the dependence of transverse nonlocal effects as a function of the angle of incidence, the beam size, and the intensity. Besides recovering some well-known results (Fréedericksz transition threshold and spatial extension of the molecular reorientation as a function of the beam size), we identify a series of nonmonotonous behaviors of the material response as well as shape variations of the reorientation profiles.

Various nonlinear rotation regimes are observed in an optically excited nematic liquid crystal film under boundary conditions (for the light and the material) that are invariant by rotation. Th excitation light is circularly polarized, the intensity profile is circularly symmetric and the beam diameter at the sample location is a few times smaller than the cell thickness. A transition to chaos via quasiperiodicity is identified when the light intensity is taken as the control parameter. Transverse nonlocal effects are suggested to be the cause of the observed dynamics and a simple model consisting of a collection of coupled rotators is developed to provide a qualitative explanation.

Optically induced reorientation dynamics in a nematic liquid crystal is investigated for circularly polarized laser beams with spot sizes smaller than the sample thickness. Various dynamical regimes, such as periodic, quasi-periodic, intermittent, self-organized and possibly chaotic regimes are observed. The role finite beam size is identified and a qualitative interpretation based on the spatial walk-off of the ordinary and extraordinary beams arising from double refraction phenomenon is proposed.

Various nonlinear rotation regimes are observed in an optically excited nematic liquid-crystal film under boundary conditions for the light and material that are invariant by rotation. The excitation light is circularly polarized, the intensity profile is circularly symmetric, and the beam diameter at the sample location is a few times smaller than the cell thickness. A transition to chaos via quasiperiodicity is identified when the light intensity is taken as the control parameter. Transverse nonlocal effects are suggested to be the cause of the observed dynamics, and a simple model consisting of a collection of coupled rotators is developed to provide a qualitative explanation.

We present a detailed bifurcation analysis of the nonlinear reorientation dynamics of a homeotropically aligned nematic liquid-crystal film excited by an elliptically polarized beam at normal incidence with the intensity and the polarization state of light as the control parameters. The asymmetry arising from the elliptical polarization of the excitation lightwave is shown to affect dramatically the dynamics, and various new dynamical behaviors are reported: (i) quasi-periodic rotations for almost circular polarization; (ii) a discontinuous transition, identified as a homoclinic bifurcation, to a largely reoriented state over a large range of ellipticity values; (iii) oscillations associated with large reorientation; and (iv) optical multistability between several distinct dynamical regimes.

Les travaux de cette thèse ont porté sur le développement d’applications pour les Nanocristaux de Cellulose (NCC) sensibles au CO2. Les NCC en forme de bâtonnets sont modifiées chimiquement ou physiquement par des polymères sensibles au CO2 afin de concevoir de nouvelles applications. Ces polymères sont sensibles au CO2 dans un environnement aqueux, car le CO2 peut les protoner tandis qu’un gaz inerte peut les ramener à leur état neutre. Deux polymères, le poly(2-(diéthylamino)éthyle méthacrylate) (PDEAEMA) et le poly(2-(diméthylamino)éthyle méthacrylate) (PDMAEMA), sont utilisés comme polymères sensibles au CO2 dans cette thèse. Ces deux polymères présentent des différences de comportement en milieu aqueux. Ainsi, le PDEAEMA est un polymère hydrophobe à l'état neutre, mais il devient hydrophile lorsque protoné par le CO2 en solution aqueuse. Cependant, PDMAEMA est un polymère hydrophile dans les deux états protoné ou non protoné. En greffant les polymères sur les NCC ou en les mélangeant dans la suspension de CNC, les charges de surface ou les interactions intermoléculaires changent sous l'effet des gaz. Ainsi, les NCC sensibles au gaz ouvrent un nouveau domaine d'applications. Les résultats obtenus dans cette thèse valident de nouvelles stratégies dans trois applications différentes et offrent des perspectives pour développer et explorer de nouveaux matériaux à base de NCC sensibles au CO2. Dans le premier chapitre (Chapitre 1), les méthodologies des projets sont expliquées. Les instruments utilisés dans les trois projets avec leur description détaillée et l'ensemble des parties expérimentales de la thèse sont décrits dans ce chapitre. Dans le premier projet (chapitre 2), le but recherché est le développement de nanocomposites ayant des applications industrielles, employant les NCCs comme nanocharge dans d’autres polymères usuels. Dans cette approche, les NCCs sont greffés avec du PDEAEMA (CNC-g-PDEAEMA-Py) pour concevoir une stratégie « universelle » de fabricati, The research in this thesis focus on the development of applications of CO2-responsive Cellulose Nanocrystal (CNC). The rod-like CNCs are modified by CO2-responsive polymers, either chemically or physically, to design the new applications. These polymers are sensitive to CO2 in an aqueous environment because CO2 can protonate them and recover their neutral state by an inert gas. Two polymers, poly (2-(dimethylamino) ethyl methacrylate) (PDEAEMA) and poly (2-(methylamino) ethyl methacrylate) (PDMAEMA), are employed as CO2-responsive polymers in this thesis. According to the difference between two polymers, PDEAEMA is a hydrophobic polymer in a neutral state, but it alters from hydrophobic to hydrophilic state when protonated by CO2 in a solution. However, PDMAEMA is a hydrophilic polymer in the two states, protonated or non-protonated. By grafting the polymers on the CNC or blending these polymers in the suspension of CNCs, the surface charges or intermolecular interactions are changed by gases. Thus, gas-responsive CNC provides a new field of applications. The obtained results confirm the validity of the three different applications and offer perspectives to develop and to explore new CO2-responsive CNCs, elucidated in this thesis. In the first chapter (Chapter 1), the methodologies of projects are explained. The instruments which have been used in the three projects with their detailed description and the whole experimental sections of the thesis are pointed out in this chapter. In the first project (Chapter 2), the goal is to develop nanocomposites for industry applications employing CNC as a nanofiller in common polymers. In this approach, CNCs are grafted with PDEAEMA (CNC-g-PDEAEMA-Py) to design a “universal” strategy for making nanocomposites (with hydrophilic or hydrophobic polymers) without additives. By grafting the CO2-responsive polymer on the surface of CNCs, its polarity can be modulated by means of gases. The resulting grafted CNCs are compa

Les cristaux liquides constituent un état de la matière intermédiaire entre les solides et les liquides. De ce fait, ils allient à la fois la fluidité des liquides et les propriétés anisotropes des solides. Ce qui les rend à la fois excitants et compliqués à étudier est leur grande diversité. En effet, il existe plus d'une dizaine de phases différentes, chacune caractérisée par une structure et des propriétés particulières. De plus, de petits changements dans la structure des molécules peuvent mener à un polymorphisme liquide cristallin modifié ou des intervalles de stabilité thermique bien différents. Au sein du laboratoire, pour essayer d'y voir plus clair et de comprendre quels sont les facteurs microscopiques qui influencent le polymorphisme liquide cristallin, une technique relativement récente a été utilisée. Il s'agit de la dynamique moléculaire au niveau atomistique. Cet outil permet d'étudier des molécules dans des conditions qui tendent à représenter au mieux des conditions expérimentales, avec une température, une pression, une densité, etc. En simulant des systèmes qui ont été caractérisés expérimentalement, des corrélations entre le comportement expérimental et simulé peuvent être extraites. L'hypothèse que nous souhaitons vérifier dans ces travaux est la suivante: les variations de l'énergie non liante de Coulomb, un terme énergétique qui peut être extrait des simulations, peuvent être corréler à des observations expérimentales. Cette hypothèse se base sur les travaux précédents effectués au sein du laboratoire sur la phase smectique C (SmC). Dans ces travaux, la plage de stabilité thermique de la phase SmC a été corrélée aux valeurs des énergies non liantes de Coulomb. Dans le cadre de cette étude, le même protocole de simulation est utilisé pour étudier la phase smectique A (SmA), dans le but de confirmer les observations faites sur la phase SmC. Pour ce faire, deux familles de mésogènes (molécules possédant une ou plusieurs phases liquides cristalli

Les travaux présentés dans ce mémoire sont motivés principalement par le désir de comprendre l'influence de différents paramètres de la structure moléculaire de mésogènes au niveau de la détermination du polymorphisme liquide cristallin, plus particulièrement ceux qui favorisent l'émergence de la phase SmC. La phase SmC est une phase liquide cristalline particulièrement intéressante. Les chercheurs s'y intéressent pour son possible potentiel à générer un matériau avec des propriétés en optique non-linéaire. Les mésogènes qui y sont étudiés comportent un sulfinate d'ester et un éther en périphérie d'un corps rigide possédant trois cycles aromatiques. Deux de ces cycles sont pontés d'un ester qui possèdera un carbonyle soit parallèle ou antiparallèle au sulfinyle du sulfinate d'ester. En 2006 au laboratoire, la stabilisation de la phase SmC a été observée pour une orientation antiparallèle de cet ester au sein de mésogènes comportant un ester en périphérie du corps rigide. La simulation atomistique a permis de comprendre cet effet en termes d'une étude des potentiels électrostatiques à longue portée. Dans cette étude, il a été démontré qu'un fort potentiel électrostatique obtenu par simulation était corrélé avec la présence expérimentale de la phase SmC au sein d'une série de diagrammes de phases. Au moment de confronter ce modèle de simulation atomistique au polymorphisme liquide cristallin d'une série de mésogènes comportant un sulfinate d'ester, les résultats ne se sont pas avérés concluant. La simulation prévoyait une phase SmC pour l'orientation de l'ester central antiparallèle au sulfinate d'ester tandis qu'expérimentalement le contraire était obtenu. Dans le cadre de ce mémoire, cette famille de mésogène a été étudiée par l'entremise de diagrammes de phases binaire et comparés systématiquement la simulation ainsi qu'aux résultats expérimentaux obtenus pour la série comportant un ester périphérique. À toute fin pratique, ces travaux ont permis de réaliser que l'

These days, organic photovoltaic devices (OPV) have received a large interest from both academic and industrial researchers as alternative energy source to replace petroleum and nuclear fission. New organic semi-conductors (OSC) are actively researched since these materials can be purified and processed by solution techniques that are cheaper than those required for silicon. The current record efficiency is 8.3%. Further improvement of the OPV performances is desired in order to decrease both the pay-back time of the device and the price of the energy produced. On that purpose, academic research is focused on two main axes: (i) develop new organic materials characterized by high charge mobilities for both p-type (holes) and n-type (electrons) semi-conduction and (ii) increase as much as possible the contact surface between both p-type and n-type OSC (p-n junction), where the electric charges are created. In the frame of this PhD thesis, we proposed to investigate this second aspect by building the interface at a nanoscopic scale, creating a molecular heterojunction. Liquid crystalline (LC) materials composed of donor-acceptor dyads were chosen as OSC since they can lead to complex supramolecular structures made of two interpenetrated networks: the first one is related to the donor and provides holes transport, while the second one is related to the acceptor and affords electrons conduction. In this context, we decided to synthesize new donor-acceptor molecules composed of a phthalocyanine (donor) covalently connected to a fullerene (acceptor) through a non-conjugated bridge and to investigate their supramolecular assembly in solution and solid state. This specific molecular structure was inspired from a mesogenic phthalocyanine developed earlier in our laboratory and the very popular fullerene derivative referred to as PCBM. Four dyads with different bridge lengths were prepared via multi-step synthesis. Two key steps are: (i) the formation of low-symmetry A3B, Doctorat en Sciences, info:eu-repo/semantics/nonPublished

These days, organic photovoltaic devices (OPV) have received a large interest from both academic and industrial researchers as alternative energy source to replace petroleum and nuclear fission. New organic semi-conductors (OSC) are actively researched since these materials can be purified and processed by solution techniques that are cheaper than those required for silicon. The current record efficiency is 8.3%. Further improvement of the OPV performances is desired in order to decrease both the pay-back time of the device and the price of the energy produced. On that purpose, academic research is focused on two main axes: (i) develop new organic materials characterized by high charge mobilities for both p-type (holes) and n-type (electrons) semi-conduction and (ii) increase as much as possible the contact surface between both p-type and n-type OSC (p-n junction), where the electric charges are created. In the frame of this PhD thesis, we proposed to investigate this second aspect by building the interface at a nanoscopic scale, creating a molecular heterojunction. Liquid crystalline (LC) materials composed of donor-acceptor dyads were chosen as OSC since they can lead to complex supramolecular structures made of two interpenetrated networks: the first one is related to the donor and provides holes transport, while the second one is related to the acceptor and affords electrons conduction. In this context, we decided to synthesize new donor-acceptor molecules composed of a phthalocyanine (donor) covalently connected to a fullerene (acceptor) through a non-conjugated bridge and to investigate their supramolecular assembly in solution and solid state. This specific molecular structure was inspired from a mesogenic phthalocyanine developed earlier in our laboratory and the very popular fullerene derivative referred to as PCBM. Four dyads with different bridge lengths were prepared via multi-step synthesis. Two key steps are: (i) the formation of low-symmetry A3B, Doctorat en Sciences, info:eu-repo/semantics/nonPublished

Optically induced reorientation dynamics in a nematic liquid crystal is investigated for circularly polarized laser beams with spot sizes smaller than the sample thickness. Various dynamical regimes, such as periodic, quasi-periodic, intermittent, self-organized and possibly chaotic regimes are observed. The role finite beam size is identified and a qualitative interpretation based on the spatial walk-off of the ordinary and extraordinary beams arising from double refraction phenomenon is proposed.

Les Oligothiophènes sont étudiés depuis une quinzaine d’années dans le cadre du développement d’applications électroniques et plus particulièrement des transistors à effet de champ organiques (OFETs). Dans ce contexte, une série de dialkylterthiophènes a été synthétisée et l’organisation supramoléculaire a été caractérisée en volume à l’aide de différentes techniques. L’analyse enthalpique différentielle nous a, tout d’abord permis de détecter les transitions de phases de chaque composé et de caractériser précisément les températures et les enthalpies de transitions. Nous avons constaté que chaque système présente une ou plusieurs phases cristal-liquides. Leur nature smectique ainsi que leur structure ont été identifiées par microscopie optique polarisée et par diffraction des rayons X. Pour les phases smectiques les plus ordonnées, la diffraction RX a révélé une organisation supramoléculaire à l’intérieur des plans smectiques, symptomatique de phases smectiques-cristallines. Les paramètres de maille de chaque système en phase cristalline ou SmG, ont été déterminés à l’aide d’une méthode de simulation. Les propriétés thermotropes et structurales sont discutées en fonction de la longueur des chaines alkyles.Un composé cristal-liquide de la série précédente, le dioctylterthiophène, a ensuite été caractérisé en couche mince afin d’étudier les effets d’interfaces sur sa structure. La caractérisation, par diffraction des rayons X et microscopie à force atomique, de films minces de différentes épaisseurs, a révélé l’existence d’une phase ‘‘couche mince’’ à partir de leur interface substrat/composé et sur une épaisseur d’environ 30 nm. Au-delà de cette épaisseur, la phase en volume domine l’organisation supramoléculaire de chaque film. Aucune phase similaire (à la phase couche mince) n’a, par contre, été détectée à leur interface air/composé. Deux températures d’isotropisation ont donc été observées à 106°C pour la phase couche mince et à 90°C pour la phase en volume.

Les Oligothiophènes sont étudiés depuis une quinzaine d’années dans le cadre du développement d’applications électroniques et plus particulièrement des transistors à effet de champ organiques (OFETs). Dans ce contexte, une série de dialkylterthiophènes a été synthétisée et l’organisation supramoléculaire a été caractérisée en volume à l’aide de différentes techniques. L’analyse enthalpique différentielle nous a, tout d’abord permis de détecter les transitions de phases de chaque composé et de caractériser précisément les températures et les enthalpies de transitions. Nous avons constaté que chaque système présente une ou plusieurs phases cristal-liquides. Leur nature smectique ainsi que leur structure ont été identifiées par microscopie optique polarisée et par diffraction des rayons X. Pour les phases smectiques les plus ordonnées, la diffraction RX a révélé une organisation supramoléculaire à l’intérieur des plans smectiques, symptomatique de phases smectiques-cristallines. Les paramètres de maille de chaque système en phase cristalline ou SmG, ont été déterminés à l’aide d’une méthode de simulation. Les propriétés thermotropes et structurales sont discutées en fonction de la longueur des chaines alkyles.Un composé cristal-liquide de la série précédente, le dioctylterthiophène, a ensuite été caractérisé en couche mince afin d’étudier les effets d’interfaces sur sa structure. La caractérisation, par diffraction des rayons X et microscopie à force atomique, de films minces de différentes épaisseurs, a révélé l’existence d’une phase ‘‘couche mince’’ à partir de leur interface substrat/composé et sur une épaisseur d’environ 30 nm. Au-delà de cette épaisseur, la phase en volume domine l’organisation supramoléculaire de chaque film. Aucune phase similaire (à la phase couche mince) n’a, par contre, été détectée à leur interface air/composé. Deux températures d’isotropisation ont donc été observées à 106°C pour la phase couche mince et à 90°C pour la phase en volume.

Il est actuellement bien connu que les molécules non sphériques peuvent former des mésophases (ou cristaux liquides), c'est-à-dire des phases dont les propriétés sont intermédiaires entre celles des liquides et celles des cristaux. La mésophase la plus connue est la phase nématique. Il s'agit d'une phase caractérisée par une distribution aléatoire des centres de masse des molécules, mais dans laquelle l'orientation des molécules présente une direction préférentielle, désignée par un vecteur unité appelé le directeur du nématique. Une telle phase possède donc la fluidité d'un liquide tout en présentant, tel un cristal, une biréfringence. C'est cette dernière propriété qui est exploitée dans les applications technologiques, principalement dans les dispositifs d'affichage.Dans un tel dispositif, le liquide nématique est contenu dans une cellule (il y a une cellule par pixel), et son directeur est manipulé à l'aide d'un champ extérieur, électrique ou magnétique. Pour une bonne compréhension du fonctionnement de ce dispositif, il est essentiel de connaître le profil du directeur à travers la cellule en l'absence de champ extérieur. Dans le cadre de ce travail, nous avons étudié un nématique torsadé, c'est-à-dire dont le directeur décrit une hélice à travers la cellule. Ce profil est déterminé principalement par les propriétés d'ancrage du liquide nématique sur les parois solides de la cellule. En effet, celles-ci peuvent posséder une direction d'ancrage privilégiée, qui favorise l'alignement du directeur dans une direction particulière. Nous avons considéré ici le cas de directions d'ancrage planaires, c'est-à-dire que le directeur est dans le plan des parois. Alors que l'ajout de parois identiques dans le système induit toujours une non-uniformité spatiale dans la densité du nématique (en comparaison avec un nématique en coeur de phase), l'utilisation de directions d'ancrage différentes induit une non-uniformité orientationnelle dans le directeur du nématique; dan, Doctorat en Sciences, info:eu-repo/semantics/nonPublished

Il est actuellement bien connu que les molécules non sphériques peuvent former des mésophases (ou cristaux liquides), c'est-à-dire des phases dont les propriétés sont intermédiaires entre celles des liquides et celles des cristaux. La mésophase la plus connue est la phase nématique. Il s'agit d'une phase caractérisée par une distribution aléatoire des centres de masse des molécules, mais dans laquelle l'orientation des molécules présente une direction préférentielle, désignée par un vecteur unité appelé le directeur du nématique. Une telle phase possède donc la fluidité d'un liquide tout en présentant, tel un cristal, une biréfringence. C'est cette dernière propriété qui est exploitée dans les applications technologiques, principalement dans les dispositifs d'affichage.Dans un tel dispositif, le liquide nématique est contenu dans une cellule (il y a une cellule par pixel), et son directeur est manipulé à l'aide d'un champ extérieur, électrique ou magnétique. Pour une bonne compréhension du fonctionnement de ce dispositif, il est essentiel de connaître le profil du directeur à travers la cellule en l'absence de champ extérieur. Dans le cadre de ce travail, nous avons étudié un nématique torsadé, c'est-à-dire dont le directeur décrit une hélice à travers la cellule. Ce profil est déterminé principalement par les propriétés d'ancrage du liquide nématique sur les parois solides de la cellule. En effet, celles-ci peuvent posséder une direction d'ancrage privilégiée, qui favorise l'alignement du directeur dans une direction particulière. Nous avons considéré ici le cas de directions d'ancrage planaires, c'est-à-dire que le directeur est dans le plan des parois. Alors que l'ajout de parois identiques dans le système induit toujours une non-uniformité spatiale dans la densité du nématique (en comparaison avec un nématique en coeur de phase), l'utilisation de directions d'ancrage différentes induit une non-uniformité orientationnelle dans le directeur du nématique; dan, Doctorat en Sciences, info:eu-repo/semantics/nonPublished

We reexamine the optical reorientation of a homeotropic nematic-liquid-crystal film under finite beam-size excitation and linear polarization. We study the case of normal and oblique incidence (extraordinary wave). Under the most basic assumptions (geometrical optics approximation, elastic isotropy) we systematically analyze the dependence of transverse nonlocal effects as a function of the angle of incidence, the beam size, and the intensity. Besides recovering some well-known results (Fréedericksz transition threshold and spatial extension of the molecular reorientation as a function of the beam size), we identify a series of nonmonotonous behaviors of the material response as well as shape variations of the reorientation profiles.

Various nonlinear rotation regimes are observed in an optically excited nematic liquid crystal film under boundary conditions (for the light and the material) that are invariant by rotation. Th excitation light is circularly polarized, the intensity profile is circularly symmetric and the beam diameter at the sample location is a few times smaller than the cell thickness. A transition to chaos via quasiperiodicity is identified when the light intensity is taken as the control parameter. Transverse nonlocal effects are suggested to be the cause of the observed dynamics and a simple model consisting of a collection of coupled rotators is developed to provide a qualitative explanation.

Various nonlinear rotation regimes are observed in an optically excited nematic liquid-crystal film under boundary conditions for the light and material that are invariant by rotation. The excitation light is circularly polarized, the intensity profile is circularly symmetric, and the beam diameter at the sample location is a few times smaller than the cell thickness. A transition to chaos via quasiperiodicity is identified when the light intensity is taken as the control parameter. Transverse nonlocal effects are suggested to be the cause of the observed dynamics, and a simple model consisting of a collection of coupled rotators is developed to provide a qualitative explanation.

Les diodes électroluminescentes organiques (OLED) ont une durée de vie limitée. Cette limitation est notamment due à la présence d'impuretés dans le matériau électroluminescent. Ces impuretés proviennent principalement des électrodes. Nous pensons que l'ajout de couches de matériaux entre les électrodes et le matériau électroluminescent peut retarder l'arrivée des impuretés. Cette couche ajoutée doit avoir plusieurs caractéristiques dont principalement :être conductrice, ne pas absorber la lumière, être facilement mise en oeuvre et être d'une grande pureté. Nous pensons que des matériaux de type discotique possédant une mésophase aux températures d'utilisation de la OLED peuvent remplir ce cahier des charges.Nous avons choisi d'étudier les composés discotiques à base de triphénylène, car celui-ci n'absorbe pas dans le visible. Nous avons tout d'abord étudié les 2,3,6,7,10,11-Hexa-(alkylthio)triphénylènes (HATT). Les HATT possèdent déjà les propriétés physiques que nous recherchons à l'exception des propriétés thermotropes. Nous avons donc étudié la possibilité de modifier celles-ci.La synthèse de plusieurs HATT possédant six chaînes alkylsulfanyles identiques n'a pas donné les résultats attendus du point de vue des propriétés thermotropes. Nous avons alors synthétisé des molécules possédant plusieurs chaînes alkylsulfanyles différentes. Après différents essais, nous avons trouvé un mélange de molécules possédant plusieurs chaînes latérales différentes ayant les propriétés physiques recherchées. Mais ce matériau est composé d'un grand nombre de molécules et sa purification est difficile. Les techniques classiques de purification des composés organiques ne donnant pas une pureté suffisante, ou étant inapplicables sur une mésophase cristal liquide à température ambiante, nous avons donc recherché d'autres techniques de purification ou d'obtention des propriétés thermotropes désirées. Nous avons étudié la purification par raffinage de zone des matériaux à l'aid, Doctorat en sciences, Spécialisation chimie, info:eu-repo/semantics/nonPublished

Étude de la propagation lumineuse dans un cristal liquide en phase nématique., Doctorat en sciences, Spécialisation physique, info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les diodes électroluminescentes organiques (OLED) ont une durée de vie limitée. Cette limitation est notamment due à la présence d'impuretés dans le matériau électroluminescent. Ces impuretés proviennent principalement des électrodes. Nous pensons que l'ajout de couches de matériaux entre les électrodes et le matériau électroluminescent peut retarder l'arrivée des impuretés. Cette couche ajoutée doit avoir plusieurs caractéristiques dont principalement :être conductrice, ne pas absorber la lumière, être facilement mise en oeuvre et être d'une grande pureté. Nous pensons que des matériaux de type discotique possédant une mésophase aux températures d'utilisation de la OLED peuvent remplir ce cahier des charges.Nous avons choisi d'étudier les composés discotiques à base de triphénylène, car celui-ci n'absorbe pas dans le visible. Nous avons tout d'abord étudié les 2,3,6,7,10,11-Hexa-(alkylthio)triphénylènes (HATT). Les HATT possèdent déjà les propriétés physiques que nous recherchons à l'exception des propriétés thermotropes. Nous avons donc étudié la possibilité de modifier celles-ci.La synthèse de plusieurs HATT possédant six chaînes alkylsulfanyles identiques n'a pas donné les résultats attendus du point de vue des propriétés thermotropes. Nous avons alors synthétisé des molécules possédant plusieurs chaînes alkylsulfanyles différentes. Après différents essais, nous avons trouvé un mélange de molécules possédant plusieurs chaînes latérales différentes ayant les propriétés physiques recherchées. Mais ce matériau est composé d'un grand nombre de molécules et sa purification est difficile. Les techniques classiques de purification des composés organiques ne donnant pas une pureté suffisante, ou étant inapplicables sur une mésophase cristal liquide à température ambiante, nous avons donc recherché d'autres techniques de purification ou d'obtention des propriétés thermotropes désirées. Nous avons étudié la purification par raffinage de zone des matériaux à l'aid, Doctorat en sciences, Spécialisation chimie, info:eu-repo/semantics/nonPublished

Étude de la propagation lumineuse dans un cristal liquide en phase nématique., Doctorat en sciences, Spécialisation physique, info:eu-repo/semantics/nonPublished

We present a detailed bifurcation analysis of the nonlinear reorientation dynamics of a homeotropically aligned nematic liquid-crystal film excited by an elliptically polarized beam at normal incidence with the intensity and the polarization state of light as the control parameters. The asymmetry arising from the elliptical polarization of the excitation lightwave is shown to affect dramatically the dynamics, and various new dynamical behaviors are reported: (i) quasi-periodic rotations for almost circular polarization; (ii) a discontinuous transition, identified as a homoclinic bifurcation, to a largely reoriented state over a large range of ellipticity values; (iii) oscillations associated with large reorientation; and (iv) optical multistability between several distinct dynamical regimes.

Liquid crystalline materials forming columnar mesophases are of importance for both the fundamental research and technological applications due to their supramolecular architecture allowing for one-dimensional charge transport. The potential applications of these materials include light emitting diodes, solar cells, field effect transistors and photovoltaic cells. However, to design a LC material suitable for a particular application, a fundamental understanding of the structure-property relationships is needed.In the present thesis, a variety of systems forming columnar mesophases have been explored. They include small molecular weight compounds (triphenylene, phthalocyanine derivatives and star-shaped mesogens) and polymer materials. The research was focused on the study of the influence of the molecular architecture and specific interactions such as hydrogen bonding on the supramolecular organization in the mesophase, as well as on the influence of columnar mesophase on crystal growth. The main results of the thesis are summarized below.The influence of hydrogen bonding on the structure and charge carrier mobility was investigated for a triphenylene derivative, hexaazatriphenylene, having lateral alkyl chains linked to the core via amide groups. These linking groups provide the possibility to form inter- and intra-molecular hydrogen bonds. Acting as “clamps”, the inter-molecular hydrogen bonds are found to enforce the attractive interactions between the molecules in the column. Thus, the columnar mesophase formed by this system is characterized by the smallest inter-disk distance ever found in columnar mesophases (3.18 Å). The improved intra-columnar order brings about a higher charge carrier mobility (0.02 cm2/Vs) as compared to other triphenylene derivatives without hydrogen bonds. Phthalocyanine derivatives, which are liquid crystalline at ambient temperature, could be suitable for opto-electronic applications due to their improved processibility and, Doctorat en sciences, Spécialisation physique, info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Liquid crystalline materials forming columnar mesophases are of importance for both the fundamental research and technological applications due to their supramolecular architecture allowing for one-dimensional charge transport. The potential applications of these materials include light emitting diodes, solar cells, field effect transistors and photovoltaic cells. However, to design a LC material suitable for a particular application, a fundamental understanding of the structure-property relationships is needed.In the present thesis, a variety of systems forming columnar mesophases have been explored. They include small molecular weight compounds (triphenylene, phthalocyanine derivatives and star-shaped mesogens) and polymer materials. The research was focused on the study of the influence of the molecular architecture and specific interactions such as hydrogen bonding on the supramolecular organization in the mesophase, as well as on the influence of columnar mesophase on crystal growth. The main results of the thesis are summarized below.The influence of hydrogen bonding on the structure and charge carrier mobility was investigated for a triphenylene derivative, hexaazatriphenylene, having lateral alkyl chains linked to the core via amide groups. These linking groups provide the possibility to form inter- and intra-molecular hydrogen bonds. Acting as “clamps”, the inter-molecular hydrogen bonds are found to enforce the attractive interactions between the molecules in the column. Thus, the columnar mesophase formed by this system is characterized by the smallest inter-disk distance ever found in columnar mesophases (3.18 Å). The improved intra-columnar order brings about a higher charge carrier mobility (0.02 cm2/Vs) as compared to other triphenylene derivatives without hydrogen bonds. Phthalocyanine derivatives, which are liquid crystalline at ambient temperature, could be suitable for opto-electronic applications due to their improved processibility and, Doctorat en sciences, Spécialisation physique, info:eu-repo/semantics/nonPublished

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We report on the influence of a finite beam size on the molecular reorientation dynamics when a nematic liquid crystal film is excited by a laser beam. We present experimental evidence of a new class of nonlinear dynamics when the excitation is a Gaussian shaped, circularly polarized laser beam at normal incidence. Various nonlinear regimes, periodic, quasiperiodic, intermittent, and possibly chaotic, are observed. A physical interpretation based on walk-off effects is proposed and its implications on current research in the field are discussed

Les sources d'énergie renouvelable connaissent un essor grandissant. Parmi celles-ci se trouvent les cellules photovoltaïques. Elles ont pour objet la transformation de la lumière en électricité. Les dispositifs actuels, basés sur le silicium, nécessitent des matériaux de très grande pureté et de hautes températures de mise en œuvre, les empêchant de concurrencer les principales sources d’énergie actuelles (fossile, nucléaire).Une alternative pourrait provenir des matériaux semi-conducteurs organiques. En effet, l’utilisation de méthodes de mise en œuvre à partir de solutions pourrait permettre la fabrication de dispositifs flexibles et bon marché. Des résultats encourageants ont été obtenus avec des polymères conjugués et de petites molécules organiques. Les cristaux liquides discotiques CLDs forment une catégorie particulièrement intéressante de matériaux. Ils ont en effet la capacité de s’organiser spontanément en colonnes de molécules, formant des semi-conducteurs à une dimension. Leurs propriétés intéressantes en tant que semi-conducteurs, combinées à une mise en œuvre facile, en font de bons candidats pour de futures applications.Dans ce travail, deux familles complémentaires de matériaux discotiques ont été développées, formant une paire de semi-conducteurs de type n et p. Leurs structures chimiques ont été étudiées en vue d'obtenir des matériaux possédant un ensemble de propriétés choisies afin d’optimiser les paramètres clefs du processus de photo-génération de charges. Ces propriétés sont les suivantes: forte absorption de la lumière dans le visible, fort caractère semi-conducteur de type n ou p, pas de phase cristalline à température ambiante, présence d'une phase cristal liquide colonne, phase isotrope en dessous de 200°C. De plus, les matériaux doivent être accessibles en un nombre minimum d’étapes d’une synthèse efficace, et ce avec un haut niveau de pureté. Ils doivent également être fortement solubles dans les solvants organiques usuels.Cett, Doctorat en sciences, Spécialisation chimie, info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les sources d'énergie renouvelable connaissent un essor grandissant. Parmi celles-ci se trouvent les cellules photovoltaïques. Elles ont pour objet la transformation de la lumière en électricité. Les dispositifs actuels, basés sur le silicium, nécessitent des matériaux de très grande pureté et de hautes températures de mise en œuvre, les empêchant de concurrencer les principales sources d’énergie actuelles (fossile, nucléaire).Une alternative pourrait provenir des matériaux semi-conducteurs organiques. En effet, l’utilisation de méthodes de mise en œuvre à partir de solutions pourrait permettre la fabrication de dispositifs flexibles et bon marché. Des résultats encourageants ont été obtenus avec des polymères conjugués et de petites molécules organiques. Les cristaux liquides discotiques CLDs forment une catégorie particulièrement intéressante de matériaux. Ils ont en effet la capacité de s’organiser spontanément en colonnes de molécules, formant des semi-conducteurs à une dimension. Leurs propriétés intéressantes en tant que semi-conducteurs, combinées à une mise en œuvre facile, en font de bons candidats pour de futures applications.Dans ce travail, deux familles complémentaires de matériaux discotiques ont été développées, formant une paire de semi-conducteurs de type n et p. Leurs structures chimiques ont été étudiées en vue d'obtenir des matériaux possédant un ensemble de propriétés choisies afin d’optimiser les paramètres clefs du processus de photo-génération de charges. Ces propriétés sont les suivantes: forte absorption de la lumière dans le visible, fort caractère semi-conducteur de type n ou p, pas de phase cristalline à température ambiante, présence d'une phase cristal liquide colonne, phase isotrope en dessous de 200°C. De plus, les matériaux doivent être accessibles en un nombre minimum d’étapes d’une synthèse efficace, et ce avec un haut niveau de pureté. Ils doivent également être fortement solubles dans les solvants organiques usuels.Cett, Doctorat en sciences, Spécialisation chimie, info:eu-repo/semantics/nonPublished

We present a theoretical study of optically induced dynamics in a homeotropic nematic liquid crystal excited at normal incidence. By retaining the first symmetric and antisymmetric reorientation modes, the dynamical equations are reduced to a four-dimensional problem. The main advantage of this minimal approach is to emphasize the role of twisted mode and asymmetry of the light-induced molecular reorientation in a manner suitable for a clear physical interpretation. Theoretical results are compared with experiments in the particular case of circularly polarized light beams to show the physical origin of mode competition and of the breakdown of chiral and longitudinal symmetry. The model successfully describes previous experimental studies such as time-dependent three-dimensional molecular dynamics, light-induced stabilized helical reorientation, and in-plane precession regime in achiral nematics. While a recent experiment has revealed a new spatiotemporal transition, the model succeeds to describe all the features of such a bifurcation pointing out anew the importance of asymmetry. Finally, the first quantitative description of the appearance of a giant mirrorless optical bistability when twisted reorientation modes are excited is demonstrated. A qualitative physical interpretation is suggested for all these phenomen

We report the observation of a new light-induced spatio–temporal transition in homeotropically aligned nematic liquid crystals under the action of circularly polarized light. We believe that the competition of symmetric and asymmetric excitation modes is at the origin of this abrupt transition. A theoretical model explaining the main features of the observation is proposed

Ce projet a pour but d'obtenir un cristal liquide ferroélectrique (CLF) aligné et stabilisé par un réseau polymère. La technique démontrée dans ce mémoire diffère de la technologie utilisée présentement puisqu'elle fait appel à la lumière, au lieu des surfaces frottées, d'un champ électrique ou d'un champ magnétique. Dans notre méthode optique le mélange se compose au départ d'un monomère de diacrylate portant un groupe azobenzène, d'un CLF et d'un initiateur pour la polymérisation. Les molécules azobenzènes sont des molécules photoactives qui sous l'influence d'une lumière polarisée linéairement peuvent subir un grand nombre de cycle [i.e. cycles] d'une photoisomérisation trans-cis suivie par une isomérisation cis-trans et conséquemment s'alignent perpendiculairement à la polarisation de la lumière. Cette orientation préférentielle des azobenzènes est suffisante pour induire une orientation des CLFs dans la même direction. Alors qu'une polymérisation du monomère azobenzène produit un réseau polymère stabilise l'orientation du CLF"--Résumé abrégé par UMI

Les études présentées dans cette thèse portent sur l'induction, sous l'effet d'un champ extérieur, de l'orientation uniforme des groupes dans les polymères cristallins liquides à latérale (PCLCL). Dans un premier temps, nous avons étudié l'orientation dans un champ magnétique des PCLCL dont la structure était modifiée par la présence d'ions. Grâce à une méthode basée sur le dichroïsme infrarouge, il a été possible de mesurer le développement de l'orientation des différents constituants de ces PCLCL. Les résultats montrent que les groupes ioniques portés par ces échantillons ont une influence importante sur les comportements en orientation magnétique. Notamment, l'orientation maximale des groupes mésogènes induite après un temps suffisamment long diminue avec la concentration d'ions. Nos analyses suggèrent que ce résultat est la conséquence d'un alignement partiel des domaines cristallins liquides. En effet, les agrégats ioniques dans ces ionomères non seulement perturbent l'ordre moléculaire localement, mais aussi augmentent la viscosité du milieu limitant ainsi l'alignement des domaines. D'autre part, les résultats montrent que malgré une forte orientation des groupes mésogènes, les chaînes principales ont une orientation négligeable alors que les bras espaceurs manifestent une orientation importante imposée et dictée par les groupes mésogènes. Dans le second projet, nous avons étudié l'orientation des PCLCL induite par un étirement mécanique en utilisant des polymères modèles formant différentes mésophases. Les résultats obtenus confirment la validité et la généralité d'un mécanisme proposé dans notre laboratoire, lequel est basé sur l'idée que les domaines cristallins liquides réagissent à une force mécanique essentiellement indépendamment des chaînes principales. Sous l'effet d'un étirement, les domaines cristallins liquides, ayant des formes anisotropes dépendant de la nature des mésophases, alignent leur grand axe dans la direction de l'extension, ce qui fait

Les propriétés structurales et thermiques des cristaux liquides en colonnes restent un champ d'investigations relativement ouvert et ce travail s'inscrit dans la suite d'une série de recherches entreprises par l'équipe du Professeur A. Caille. Il s'agit dans cette partie de déterminer les diagrammes de phases des états fondamentaux d'une colonne en fonction des paramètres d'interaction pour des réseaux de colonnes triangulaire et rectangulaire.Les colonnes que nous examinons sont formées par des molécules de symétrie D [indice inférieur 2] et seuls les degrés de liberté orientationnels sont considérés : les positions des molécules sont supposées s'ordonner à plus haute température. En fait, l'ordre dans une colonne soumise à un champ d'anisotropie émanant des colonnes voisines est déterminé à T = 0. On utilise pour ce faire une théorie de solutions pour les champs faibles. De plus, un développement systématique valable pour les champs forts est proposé. Cette approche s'avère d'autant plus fructueuse qu'elle reste valide lors de l'introduction d'un deuxième champ d'anisotropie, censé contribuer à une représentation plus fidèle des réseaux de colonnes mesurés par l'expérience. L'ensemble de ces développements analytiques s'accorde avec les résultats que nous avons obtenus par une méthode numérique, la méthode dite du potentiel effectif. Bien que le formalisme utilise nous contraint à travailler à température nulle, il est raisonnable de supposer que les principales caractéristiques des diagrammes de phases obtenus persistent à température finie.

Nous présentons dans ce mémoire de maîtrise une étude des diagrammes de phases en fonction de la température d'un modèle de cristaux liquides en colonnes. Le composé prototype à l'origine du modèle est le hexa(hexylthio)triphenylene (HHTT), qui a la particularité de posséder deux phases en colonnes distinctes : la phase D[indice inférieur hd], caractérisée par de l'ordre à courte portée des positions et orientations des molécules a l'intérieur des colonnes, et la phase H, caractérisée par un ordre à longue portée (ou un quasi-ordre) des mêmes quantités.Nous utilisons l'approximation du champ moyen pour obtenir une fonctionnelle d'énergie libre et pour construire une théorie de type"Landau" des transitions de phases.Nous exécutons également des simulations Monte-Carlo sur un réseau tridimensionnel. Grâce à la haute dimensionnalité du réseau et, dans l'ensemble, à la faible frustration géométrique du système, les résultats des deux approches convergent sous plusieurs aspects, notamment dans le régime quasi-unidimensionnel des couplages.

Les cristaux liquides discotiques (formés de molécules en forme de disques) font partie des systèmes physiques exhibant des phases mésomorphes en colonnes. Outre ses applications technologiques potentielles, le composé de molécules de hexa(hexylthio)triphénylène (appelé aussi HHTT) présente un intérêt fondamental car il stabilise deux phases en colonnes distinctes en fonction de la température. Les molécules de HHTT y sont empilées pour former des colonnes, elles-mêmes disposées sur un réseau triangulaire. Ces phases sont caractérisées par la portée des corrélations positionnelles et orientationnelles des molécules à l'intérieur des colonnes. Aux basses températures, dans la phase en colonnes ordonnée H, on retrouve de l'ordre (ou du quasi ordre) à longue portée positionnel et orientationnel (hélicoïdal) à l'intérieur des colonnes. Aux hautes températures, la phase en colonnes désordonnée Dhd présente de l'ordre à courte portée positionnel et orientationnel (hélicoïdal) à l'intérieur des colonnes. Ce travail s'articule autour de la description théorique de ces deux phases en colonnes. Dans la partie des basses températures de la phase en colonnes ordonnée H, nous supposerons pour les fins de l'analyse que le composé se trouve dans son état fondamental. On développe un Hamiltonien d'interaction entre les molécules, pour ensuite calculer le diagramme phase décrivant l'état de commensurabilité hélicoïdale des colonnes en fonction de l'environnement cristallin présent. Dans la phase en colonnes désordonnée Dhd, on utilise un modèle unidimensionnel de spins planaires avec un champ d'anisotropie sur site pour décrire les degrés de liberté angulaires des molécules à l'intérieur des colonnes. On en calcule les propriétés thermodynamiques. De plus, dans le but de comprendre la structure et les propriétés thermodynamiques de la phase en colonnes ordonnée H, on développe un Hamiltonien d'interaction entre colonnes hélicoïdales ordonnées. De manière surprenante, le diagramme de

The whole work presented in this thesis is constituted by three research projects aimed at understanding the macroscopic orientation of the mesogenic groups in side-chain liquid crystalline polymers (LCPs) and exploiting the utility of the infrared dichroism technique in the orientation studies. A series of liquid crystalline polyacylates, with different mesogenic groups and lengths of the flexible spacer, were synthesized and used for investigations. In the first study, we proposed a new approach making it possible to mechanically stretch side-chain LCPs in their liquid crystalline state; we showed that a strong macroscopic orientation could be achieved at small deformations, and the mechanical stretching was particularly efficient for the LCPs containing a short flexible spacer, which orientation was difficult to develop in a strong magnetic field. This study clearly revealed an opposite effect of the spacer on the macroscopic orientation in the mechanical and magnetic fields. In the second study, our investigations were focused on polymer blend systems containing a side-chain LCP and a conventional polymer as matrix. We showed, with very different matrixes, that mechanically stretching an immiscible blend was also highly effective to induce a macroscopic orientation. In the third study, we demonstrated the high potential of using infrared dichroism to study the time-dependent magnetic orientation in thin side-chain LCP films.

Dans cette étude, on aborde les propriétés thermodynamiques et structurales d’un empilement de molécules discoïdes de symétrie D₃ dans la phase colonne désordonnée (Dhd). Les cristaux liquides à une dimension de cette classe sont étudiés avec le Hamiltonien chiral suivant (formule(s) : voir document). La fonction de partition exacte du système est extraite numériquement par la méthode de l'intégrale de transfert. Les quantités thermodynamiques, telles que la susceptibilité, le coefficient de dilatation et la chaleur spécifique, sont obtenues et l'analogie avec les systèmes magnétiques est mise en évidence (modèle planaire de spins classiques). On prédit certaines propriétés intéressantes, tel le changement de signe du coefficient de dilatation et deux maximums locaux de la chaleur spécifique en fonction de la température. Ces résultats serviront pour une étude des cristaux liquides discotiques à trois dimensions dans un réseau triangulaire d'empilements.

Collection : Actualités scientifiques et industrielles ; 431-434

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Collection : Actualités scientifiques et industrielles ; 431-434, Contient une table des matières

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