Le but de ce GDR est de réunir diverses
communautés, faiblement connectées actuellement, qui travaillent sur des systèmes
physiques très différents en apparence mais qui relèvent en fait, pour parties ou
totalement, d'une problématique commune : la statique ou la dynamique de systèmes
élastiques ou plastiques désordonnés.
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Les communautés impliquées dans ce projet de G.D.R. couvrent des domaines
aussi variés que :
- la physique du solide électronique : ondes de densité de charge, de spin,
cristal de Wigner, transition métal-isolant 2D.
- le magnétisme : parois magnétiques, bruit, bulles magnétiques.
- les supraconducteurs : réseaux de vortex.
- le mouillage, la dynamique d'une ligne de contact.
- les systèmes classiques, matière molle : billes chargées, colloïdes, vrais
verres.
- les propriétés mécaniques des matériaux : friction solide, dislocations,
propagation des fronts de fracture.
Bien que travaillant sur des systèmes physiques a priori très différents,
notamment à l'échelle microscopique, avec des techniques expérimentales et des
modélisations très différentes également, ces communautés partagent un certain nombre
d'interrogations communes. En effet, dans tous ces sujets, les effets d'interaction et de
corrélation qu'on y rencontre peuvent être modélisés dans le cadre d'une théorie
élastique, avec éventuellement des défauts; ajouter ensuite les effets du désordre
(centres d'ancrage dans les réseaux de vortex, impuretés pour les ODC et parois
magnétiques, inclusions et joints de grains en propagation de fracture) ramène toutes ces
études à une problématique commune : celle d'un système élastique ou plastique en
présence d'un potentiel aléatoire. Une telle modélisation est donc un excellent point de
départ pour comprendre la grande variété des comportements observés dans les
systèmes physiques pré-cités.
Par ailleurs, des progrès théoriques très importants ont été faits au cours des dix
dernières années sur le problème de l'accrochage d'une structure élastique sur un
substrat désordonné. Le problème est loin d'être résolu mais des concepts communs ont
émergé : accrochage collectif ou individuel, stabilité de l'ordre topologique, transitions
de prolifération de défauts induites par le désordre, multi-stabilité, longueur de Larkin,
barrières divergentes et réponse non-linéaire vitreuse, croissance de domaines et
nucléation d'excitations autour des états d'équilibre.
L'état de l'art est donc tel que l'on peut maintenant espérer un dialogue
théoriciens - expérimentateurs très fécond sur ces questions, et ce d'autant plus
facilement qu'en raison même de la grande variété des systèmes mentionnés ci-dessus,
chacune des questions posées pourra être adressées plus spécifiquement sur un système
particulier. On peut donc s'attendre à une fertilisation croisée importante sur ces
questions.
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Plusieurs axes de recherches sont dans ce GDR
et nous tenterons de répondre à un certain nombre de grandes questions présentes dans
ce domaine. Par exemple:
- Aspect statique : Quelle est la structure statique de systèmes en présence de
désordre ? Comment les déformations varient elles en fonction de la distance ?
Existe-t-il un ordre translationnel en présence de désordre? Que deviennent les
défauts topologiques? Ces questions se posent de façon commune pour des
systèmes tels que les réseaux de vortex, les CDW et les parois. Elles mettent en
oeuvre les techniques de diffraction (neutrons, rayons X, imagerie).
- Aspect dynamique : Quelles sont les propriétés de transport ? Quelle
caractéristique courant tension pour les vortex, les ondes de densité de charge et
les cristaux de Wigner peut-on attendre en présence de désordre ? La dynamique
d'une ligne de contact dépend elle du mode d'entraînement (force ou vitesse) ?
Peut on caractériser l'enchaînement des positions d' équilibre métastables lors
de la dynamique quasi-statique de tels systèmes ? Comment le désordre induit-il
une hystérésis ? Quels sont les caractéristiques de bruit de tels systèmes
(cristaux de Wigner, CDW, parois magnétiques, etc.) ? Le bruit magnétique
(Barkhausen), par exemple, témoigne t'il d'un état de contrainte du matériau ?
- Les défauts : Comment le désordre induit il ou non des défauts dans la structure
élastique ? Comment ces défauts influencent ils les propriétés statiques et
dynamiques de tels systèmes ? En particulier, donnent ils lieu à une réponse
linéaire pour des systèmes tels que les cristaux de Wigner ou les CDW ?
- Plasticité et rhéologie : Comment établir le lien avec des systèmes plus connus
pour leur comportement dissipatif tels que deux solides en contact avec
frottements ou un front de fracture en propagation quasi-statique ? Peut on se
contenter d'une description du frottement solide en terme de décrochage d'un
milieu élastique ? Quel est le rôle des défauts crées au cours de la dynamique sur
le comportement stationnaire de ces systèmes ?
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