Séminaires 1999-2000


Séminaires de physique statistique ayant eu lieu au LPT en 1999-2000. 

 
vendredi 1er octobre 1999 
au LPT à 11 h
John Cardy (Oxford)

Titre : Multiscaling in Quenched Random Magnets

Résumé : Multiscaling is a phenomenon which is found in a wide variety of physical systems, such as turbulence and kinetic cluster growth models. However it also occurs in simple ferromagnets with quenched random impurities, which are much easier to characterise theoretically. After a brief general introduction to multiscaling, I shall describe some recent and less recent work on multiscaling in the two-dimensional random Potts model and in the Ising model in three dimensions. In particular, we characterise the spectrum of multiscaling dimensions using a hidden SU(2) symmetry.

vendredi 15 octobre 1999
au LPT à 11 h
Pascal Viot (Laboratoire de Physique Théorique des Liquides, Jussieu, et Laboratoire de Physique Théorique, Orsay)

Titre : Un modèle d'adsorption-désorption pour expliquer les propriétés de la matière granulaire vibrée.

Résumé : De récentes expériences de compactification des milieux granulaires ont apporté des résultats précis tant sur la cinétique que sur les fluctuations de densité. Un modèle simple d'adsorption-desorption a été proposé pour interpréter la cinétique de la densification. Nous montrons qu'une étude plus complète des propriétés de ce modèle, en particulier celle du vieillissement, permet d'interpréter plus généralement les phénomènes observés et de suggérer des nouvelles expériences. Les prédictions de ce modèles seront finalement comparées avec les modèles de type IFLG (Ising Frustrated Lattice Gas).

vendredi 29 octobre 1999 
au LPT à 11 h
Eric Vincent (SPEC, CEA Saclay)

Titre : Dynamique lente et vieillissement dans les verres de spin et les ferromagnétiques désordonnés

Résumé : L'étude de la dynamique lente des verres de spin a révélé des phénomènes de "vieillissement" (dynamique non-stationnaire), qui sont connus dans d'autres systèmes tels que les polymères vitreux, les liquides surfondus ou les diélectriques désordonnés. 
Dans le cas des verres de spin, la lente évolution vers l'équilibre est peu sensible à la vitesse de refroidissement. Au contraire, chaque pas de refroidissement supplémentaire tend à relancer le vieillissement (effet évocateur de "chaos"). Aussi, lorsque l'échantillon est réchauffé, la mémoire d'un ou plusieurs vieillissements précédents peut être retrouvée. Ces résultats sont difficilement compatibles avec une image simple de croissance lente de domaines de spins corrélés, et suggèrent une structure imbriquée de "domaines dans les domaines" à toutes les échelles (géométrie fractale). 
Nous avons récemment étudié le vieillissement dans un ferromagnétique désordonné, en comparaison avec la phase verre de spin réentrante du même système. Dans le cas ferromagnétique, une croissance de domaines est visible, mais aussi des effets de type verre de spin apparaissent, qui peuvent vraisemblablement être attribués à des mécanismes de reconformation des parois en présence de piégeage. Il est suggéré que le vieillissement des verres de spin soit plutôt dominé par des mécanismes de ce type que par des effets de croissance de domaines.

vendredi 5 novembre 1999 
au LPT à 11 h
Giulio Biroli (LPTENS)

Titre : Désordre géométrique et localisation.

Résumé : dans de nombreux problèmes physiques et mathématiques les propriétés spectrales d'un opérateur en présence de désordre géométrique jouent un rôle essentiel. On peut citer comme exemples: la propagation d'ondes dans les matériaux amorphes, l'étude des modes normaux des vibrations dans les liquides et l'analyse des propriétés spectrales du Laplacien sur des réseaux aléatoires. Je montrerai un formalisme général qui fournit un schéma d'approximation pour ce type de problèmes. L'approximation du premier ordre est exacte sur des graphes aléatoires (comme l'approximation de Bethe pour les systèmes magnétiques). Je présenterai une étude analytique et numérique de la diffusion sur un graphe aléatoire, ceci étant le problème le plus simple pour lequel l'approximation du premier ordre est exacte. Je montrerai qu'une partie du spectre correspond à des vecteurs propres localisés et que la localisation est induite par des défauts géométriques. Cette étude permet de montrer dans un cas simple comment le désordre géométrique induit la localisation et de développer et tester des techniques analytiques qui pourront être utilisées dans de cas plus compliqués. 

vendredi 3 décembre 1999 
au LPT à 11 h
Christophe Josserand (Laboratoire de Modélisation en Mécanique, Jussieu)

Titre : Effets de mémoire en milieu granulaire (Milieux granulaires: un verre de plus ou un verre de moins?)

Résumé : On a souvent justifié l'importance des milieux granulaires par une connexion étroite avec la physique des milieux vitreux (notamment les verres amorphes). Cependant, peu d'expériences ont étudié ces analogies. Partant de l'expérience initiale de compaction, on peut en fait réaliser un schéma expérimental "équivalent" à des expériences standards effectuées pour les verres de spin. Je présenterai et discuterai des résultats expérimentaux montrant ainsi comment les effets de mémoire et de vieillissement se manifestent ou pourraient être exhibés en milieu granulaire.

vendredi 10 décembre 1999 
au LPT à 11 h
Jesper Lykke Jacobsen (LPTMS)

Titre : Densité d'états d'un problème de la mécanique quantique non hermitienne

Résumé : Récemment un certain nombre de problèmes hors équilibre ont été décrits par l'évolution temporelle d'un hamiltonien non hermitien avec désordre. En particulier on a considéré l'ancrage des lignes de flux dans les supraconducteurs et des modèles de croissance dans des systèmes biologiques. Nous introduisons un modèle de ce type, qui décrit le mouvement d'une particule sous l'influence d'une force aléatoire. Un calcul perturbatif autour de l'état fondamental infiniment dégénéré peut être mené à un ordre quelconque, et nous donnons des expressions explicites pour la densité d'états à l'ordre O(E^18). La possibilité d'avoir des singularités à une énergie finie est discutée en détail. 

vendredi 7 janvier 2000 
au LPT à 11 h
Ludovic Pauchard (FAST)

Titre : Figures de fractures et instabilités mécaniques induites par séchage de fluides complexes

Résumé : Le séchage de films minces composés de fluides complexes présente de nombreuses applications dans la réalisation des revêtements, des peintures...Nous étudions le séchage de fluides complexes dans la géométrie d'une goutte déposée sur un substrat solide. Dans le cas de suspensions de colloïdes rigides, le séchage conduit à la formation d'un gel solide qui se fracture. En modifiant les propriétés physico-chimiques de la suspension colloïdale, différentes figures de fractures sont observées : réseau régulier de fractures, figure de fractures désordonnées ou unique fracture circulaire proche du pourtour de la goutte gélifiée. Ces différentes figures de fracture sont corrélées à l'évolution de la forme de la goutte au cours du séchage. 

vendredi 21 janvier 2000 
au LPT à 11 h
Raffaele Cafiero (PMMH, ESPCI)

Titre : Une théorie de champ moyen pour un gaz de particules avec friction dissipative 

Résumé : Nous proposons une théorie de champ moyen pour un gaz granulaire de particules inélastiques avec une loi de frottement à la Coulomb, sous l'action d'un forçage homogène. La théorie contient trois paramètres, un coefficient de restitution normale rn, un coefficient de restitution tangentielle maximale rtm, et un coefficient de frottement à la Coulomb $\mu$. Ces paramètres peuvent être choisis de façon à explorer une vaste palette de situations physiques. En particulier, la limite fréquemment utilisee de $\mu$ infini, correspondant à des particules totalement rugueuses, est comprise dans la théorie. La théorie de champ moyen est comparée avec des simulations numériques d'une couche bidimensionnelle de sphères, sous l'action d'un forçage aléatoire.

vendredi 4 février 2000 
au LPT à 11 h
Kirone Mallick (SPhT, CEA Saclay)

Titre : Vortex dans les supraconducteurs mésoscopiques 

Résumé : Des mesures récentes d'aimantation de disques d'aluminium ayant un rayon inférieur au micron ont permis d'observer l'entrée successive de lignes de flux ainsi que des états métastables présentant un effet Meissner paramagnétique. De tels échantillons sont dits {\it mésoscopiques} car leurs dimensions sont de l'ordre de la longueur de London et de la longueur de cohérence du matériau. Nous utiliserons une valeur particulière du paramètre de Ginzburg-Landau (appelé point de dualité) pour effectuer des calculs analytiques, permettant d'interpréter ces résultats expérimentaux. 

vendredi 18 février 2000 
au LPT à 11 h
Olivier Bénichou (LPTL, Jussieu, et LPTMS, Orsay) 

Titre : Diffusion de traceur biaisée dans une monocouche adsorbée : relation force/vitesse et profils de densité. 

Résumé : Nous étudions un problème de marche aléatoire biaisée dans un gaz de coeurs durs en contact avec un réservoir de particules, en dimension arbitraire. En dimension deux, un tel système peut représenter schématiquement la diffusion biaisée, par exemple par un champ électrostatique, d'une particule test dans une monocouche adsorbée sur un substrat solide. En utilisant une approximation de découplage des fonctions de corrélation du troisième ordre mises en jeu dans le modèle, nous obtenons une relation force/vitesse générale. Nous montrons en particulier que dans la limite des faibles forces appliquées, cette relation se réduit à une loi de type Stokes définissant explicitement le coefficient de friction du milieu. Enfin, nous analysons le comportement des profils de densité à grande distance. Nous montrons notamment l'existence d'effets de mémoire très forts dans le sillage du traceur quand le nombre de particules du système est conservé. 

vendredi 3 mars 2000 
au LPT à 11 h
Jean Farago (Laboratoire de Physique, ENS-Lyon) 

Titre : Etude de la diffusion de l'énergie dans les réseaux non linéaires discrets. 

Résumé : Les systèmes non linéaires qui présentent un fort degré de discrétisation ont suscité ces dernières années un intérêt important, à la suite des travaux de MacKay et Aubry qui ont montré que les dynamiques de tels systèmes possèdent de façon générale une classe de solutions périodiques et localisées spatialement, appelées "breathers-modes". Cette propriété de localisation de l'énergie, qui apparait dans des systèmes qui ne sont pas désordonnés, a un impact profond sur les propriétés de transport de l'énergie dans ces réseaux, conduisant parfois à un ralentissement important de la diffusion de l'énergie. Nous avons étudié numériquement et analytiquement ces propriétés du transport de l'énergie dans des situations réalistes du point de vue expérimental (en tenant compte par exemple de la température), au moyen de diverses techniques, qui, en apportant des renseignements complémentaires sur le système, donnent une première idée des spécificités dynamiques de ces systèmes discrets. 

vendredi 17 mars 2000 
au LPT à 11 h
Eric Brunet (LPS, ENS) 

Titre : Distribution de l'énergie libre d'un polymère dirigé en milieu aléatoire et mécanique quantique avec un nombre fractionnaire de particules

Résumé : Les polymères dirigés en milieu aléatoire sont un modèle de la théorie des systèmes désordonnés équivalents à grande échelle à l'équation KPZ (Kardar-Parisi-Zhang). Le calcul de l'énergie libre d'un polymère dirigé peut se ramener grâce à la méthode des répliques à l'étude d'un modèle quantique où n particules intéragissent avec un potentiel delta: les cumulants de l'énergie libre du polymère dirigé sont donnés par les ordres successifs du développement en puissances de n de l'énergie de l'état fondamental. Trouver la distribution de l'énergie libre d'un polymère dirigé revient donc à étudier un modèle quantique avec un nombre **non-entier** de particules. Nous avons pu résoudre ce problème en dimension un quand l'espace est fini et périodique, et nous avons mis en évidence l'existence d'un régime d'échelle qui semble être une propriété universelle de l'équation KPZ.

vendredi 31 mars 2000 
au LPT à 11 h
Walter Appel (ENS Lyon) 

Titre : L'électron classique revisité

Résumé : Depuis les travaux de Bauer, Durr, Spohn et al., d'énormes progrès ont été faits dans la compréhension des modèles classiques d'électron. Notamment, Bauer et Durr ont montré que la masse nue de l'électron devait être strictement positive pour assurer un bon comportement des équations du mouvement. Cependant, ces études se font dans un cadre semi-relativiste, et pour des particules n'ayant pas de degré de liberté de rotation. Avec Michael Kiessling (Rutgers University), nous avons étudié un modèle entiérement relativiste d'électron étendu, en rotation, en interaction avec son propre champ. Nous avons établi, pour la première fois, des équations consistentes, sous forme covariante. Nous étudions l'existence et l'unicité des solutions de ces équations, ainsi que les propriétés physiques du modèle. Notamment, nous mettons en lumière le caractère "solitonique" de la dynamique de nos particules (ou masse renormalisée et moments magnétique et cinétique sont asymptotiquement conservés avant et après interactions) et nous montrons, de surcroit, que le rêve d'Abraham et Lorentz de paramétrer le modèle étendu pour satisfaire les données expérimentales de charge, masse et moment magnétique peut se faire, in fine, avec une masse nue tendant vers zéro.

vendredi 28 avril 2000 
au LPT à 11 h
Fabrice Douchin (Université de l'Illinois, USA)

Titre : Etude par Monte Carlo-Intégrales de chemin d'un système de boltzmanions chargés. 

Résumé : Le modèle du plasma à une composante (ou OCP : un système de charges ponctuelles baignant dans un fond uniforme neutralisant) dans sa version classique a été l'objet de nombreuses simulations Monte Carlo. La valeur du paramètre de couplage au dela de laquelle le plasma cristallise a finalement pu être déterminée précisement, ainsi que l'équation d'état pour les deux phases, fluide et cristalline. Cependant, à haute densité, lorsque l'énergie de point zéro des particules chargées devient de l'ordre de l'énergie cinétique classique kT, la description classique n'est plus valable. La technique du PIMC (Path Integrals-Monte Carlo) permet de traiter sans approximation incontrolée ce problème à N corps quantique. Je présenterai les principes de cette méthode et les résultats que j'ai obtenus concernant l'équation d'etat de l'OCP quantique et son diagramme de phase. 

vendredi 5 mai 2000 
au LPT à 11 h
Gilles Tarjus (LPTL, Jussieu) 

Titre : La transition vitreuse des liquides: phénoménologie et aperçu théorique

Résumé : Lorsqu'un liquide est refroidi suffisamment rapidement, la cristallisation peut généralement être évitée (le liquide est alors "surfondu") et l'on observe quand la température décroit une augmentation extrêmement rapide de la viscosité et des temps de relaxation, phénomène qui conduit à la "transition vitreuse". De manière surprenante pour un sujet aussi étudié, l'explication théorique de l'origine du ralentissement visqueux (avec les conséquences que cela peut avoir sur le liquide "figé" qu'est un verre) est encore aujourd'hui matière à controverses. Les aspects essentiels de la phénoménologie des liquides surfondus seront présentés, ainsi que les développements théoriques récents : analogie avec les modèles de verres de spins généralisés, théorie basée sur la frustration topologique.

vendredi 19 mai 2000 
au LPT à 11 h
Olivier Dauchot (CEA, Saclay) 

Titre : Dynamique de coexistence laminaire-turbulent lors de la transition sous-critique vers la turbulence

vendredi 9 juin 2000 
au LPT à 11 h
Olivier Pierre-Louis (Lab. de Spectrométrie Physique, Grenoble)

Titre : Dynamique nonlinéaire des surfaces vicinales instables

Résumé : Depuis les années 80, un grand nombre d'études ont été consacrées à l'évolution des surfaces hors équilibre. Ces études se basent en général sur les symétries du problème et proposent des équations d'évolution nonlinéaires phénomenologiques, directement au niveau macroscopique, telles que l'équation de Kardar Parisi et Zhang. Dans le cas de la croissance cristalline, il est en fait possible de partir de la dynamique microscopique, reliée à celle des marches cristallines, et d'en extraire la dynamique macroscopique de la surface a l'aide d'analyses d'échelles multiples. Cette analyse réserve des surprises quantitatives, mais aussi qualitatives, sur la nature des équations nonlinéaires mises en jeu.

mercredi 14 juin 2000,
attention jour exceptionnel ! 
au LPT à 11 h
Andrea Cavagna (Theoretical Physics Group, Manchester) 

Titre : Ohta-Jasnow-Kawasaki Approximation for Nonconserved Coarsening under Shear.

Résumé : We analytically study coarsening dynamics in a system with nonconserved scalar order parameter, when a uniform time-independent shear flow is present. We use an anisotropic version of the Ohta-Jasnow-Kawasaki approximation to calculate the growth exponents in two and three dimensions: for d=3 the exponents we find are the same as expected on the basis of simple scaling arguments, that is 3/2 in the flow direction and 1/2 in all the other directions, while for d=2 we find an unusual behaviour, in that the domains experience an unlimited narrowing for very large times and a nontrivial dynamical scaling appears. We support our two-dimensional results by means of numerical simulations and we propose to test our predictions by experiments on twisted nematic liquid crystals. 

Jeudi 13 juillet 2000,
attention jour exceptionnel ! 
au LPT à 11 h
Kazuo KITAHARA (Tokyo) 

Titre: Magnetic field effect in a radical recombination reaction


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