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Sujet de stage / Master 2 Internship

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Etude de l'état liquide à basses fréquences: un no-man’s land à découvrir

Spécialité : PHYSIQUE / Physique des liquides

Contact : NOIREZ Laurence,
e-Mail : laurence.noirez@cea.fr,   Tel : +33 1 69 08 63 00/62 22
Laboratoire : LLB/GDPA

Stage pouvant se poursuivre en thèse : Oui
Durée du stage : 0-2 mois
Date limite de constitution de dossier : 14/04/2018

Résumé :
L'identification d'élasticité de cisaillement à basse fréquence dans les liquides est un nouveau paramètre qui rend possible la découverte de nouveaux phénomènes. Le refroidissement par écoulement devient par exemple désormais possible.

Sujet détaillé :
Les liquides sont définis comme un état condensé de la matière ayant comme propriété d'être presque incompressible et se conformer à la forme de son container ...
Cette définition pourtant simple en apparence n'est pas valable. Parce que le liquide nécessite un container, les interactions interfaciales sont primordiales et conditionnent les propriétés accessibles.
En effet depuis Maxwell (modèle de gaz en 1867), on suppose que les liquides ne présentent de réponse élastique (en cisaillement) qu'à des fréquences suffisamment élevées (MHz ou GHz). Les développements expérimentaux récents réalisés au Laboratoire Léon Brillouin montrent qu'il est maintenant possible de mesurer une élasticité à basse fréquence (Hz ou moins). Cette découverte implique que les molécules liquides ne sont plus dynamiquement libres mais sont corrélées à longue distance. L'élasticité de cisaillement à basse fréquence est une observation majeure car elle met en question un dogme dans la dynamique des liquides, l'écoulement n'est plus lié à un temps de relaxation moléculaire. L'élasticité de cisaillement à basse fréquence est un nouveau paramètre qui nécessite de revisiter les modèles hydrodynamiques et la rhéologie classique, et permet de mettre en évidence de nouveaux phénomènes tels que le refroidissement par écoulement. Des collaborations avec plusieurs équipes nationales et internationales (Institut de Physique du Mans, Cambridge Univ., TU-Berlin) sont déjà en place pour poursuivre cette approche expérimentale. Les techniques utilisées sont la relaxation dynamique, l'émissivité infrarouge ou les techniques de diffusion. Des compétences solides en physique liquide, en physico-chimie ou en matériaux sont nécessaires ainsi qu'une forte motivation pour le développement et l'utilisation de montages expérimentaux.
1. L. Noirez et P. Baroni, Identification d'un comportement élastique à basse fréquence dans l'eau liquide, Journal of Physics: Condensed Matter 24: 372101, 2012.
2. P. Baroni, P. Bouchet, L. Noirez, mettant en évidence un régime de refroidissement dans les liquides sous les flux de sous-millimètres, J. Phys. Chem. Lett. 4 (2013) 2026.

Contact: L. Noirez (laurence.noirez@cea.fr), Laboratoire Léon Brillouin (CEA-CNRS), Univ. Paris-Saclay.
Mots clés :

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