Effects of shearing upon the aging of colloidal glasses at a microscopic level

Influence d'un cisaillement oscillant sur la dynamique de vieillissement microscopique d'un verre colloidal

Virgile Viasnoff (1, 2)

1 MMC - Laboratoire Matière Molle et Chimie
2 PPMD - Laboratoire de Physico-Chimie des Polymères et des Milieux Dispersés

This experimental work tries to better characterize the eects of shearing upon the aging of colloidal glasses at a microscopic level. The rearrangement dynamics of the system is studied via a multiple light scattering technique (MSDWS) especially developed in this thesis. We show that under high oscillatory shear the system is rejuvenated and that it starts aging when the shear is stopped. Hence, at a microscopic level, high shear is equivalent for theses systems to thermal quench for other glassy materials. Furthermore we show that a gentle oscillatory shear help the system to age. We coined this phenomena "overaging". Theses two antagonistic eects (rejuvenation and overaging) are also observed on glassy polymer submitted to temperature steps. We eventually give a unied description of theses eects for the dierent perturbation within the frame of the SGR model. It clearly shows that an external perturbation broadens the distribution of relaxation for these systems.

Ce travail expérimental cherche à mieux caractériser les effets du cisaillement sur le vieillissement d'un verre colloidal au niveau microscopique. La dynamique des réarrangements d'un tel système est étudiée au moyen d'une technique de diffusion multiple de la lumière (MSDWS) développée au cours de cette thèse. Nous montrons que la cessation d'un cisaillement de forte amplitude est, au niveau microscopique, l'équivalent pour ces systèmes d'une trempe thermique pour d'autres systèmes vitreux. Notre système est en effet rajeuni par un fort cisaillement puis présente un comportement de vieillissent classique à la cessation de celui-ci. De surcroît, nous montrons qu'un cisaillement de faible amplitude permet au système de vieillir plus vite. Nous appelons ce comportement le survieillissement. Ces deux effets antagonistes (rajeunissement et survieillissement) sont aussi observés sur des polymères vitreux soumis à des marches de température. Nous montrons enfin que le modèle SGR fournit une description unifiée de ces comportements similaires pour différents types de perturbation. Ceux-ci mettent en lumière l'élargissement de la distribution de temps de relaxation au sein de ce type de matériaux soumis à des perturbations extérieures.

Mots clés: Vieillissement; Survieillissement; Verre colloidal; Diffusion de la lumière; Msdws

Domaines: Physique [physics]

Virgile Viasnoff. Influence d'un cisaillement oscillant sur la dynamique de vieillissement microscopique d'un verre colloidal. Physique [physics]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00000272⟩