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Exemples simples de défauts topologiques dans des structures

Jean-François Sadoc

La matière s’organise spontanément sous l’action de forces entre molécules ou atomes conduisant souvent à un ordre cristallin. Pourtant la compétition entre des forces de nature différente introduit des situations plus complexes : on introduit la notion de frustration géométrique lorsque cette complexité résulte de la contradiction entre l’ordre local optimisant les interactions et les propriétés de l’espace (2D ou 3D) contenant la structure. Un exemple classique concerne les empilements de sphères à 3D. Une approche consiste à découpler l’ordre local de l’organisation à grande distance en le décrivant dans un espace l’optimisant, en général avec de la courbure, puis en introduisant des défauts topologiques pour revenir à un espace réaliste. Des exemples simples du rôle des défauts seront présentés.

Voir en ligne : Laboratoire de physique des solides Université de Paris-Sud

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MOSAIQ