Thèse Avalanches Thermiques et Transition de Dépiégeage d'Une Ligne de Contact H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Ecole normale supérieure - PSL
École doctorale : Physique en Ile de France
Laboratoire de recherche : Laboratoire de Physique de l'École normale supérieure
Direction de la thèse : Étienne ROLLEY ORCID 0000000313332541
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-15T23:59:59

Les avalanches activée thermiquement sont présentes dans les écoulements hétérogènes des matériaux désordonnés et dans les systèmes vitreux. Les hétérogénéités dynamiques de ces matériaux, qui reflètent l'interaction entre le désordre mécanique intrinsèque et le bruit thermique exogène, ont principalement été étudiées théoriquement dans le contexte des déplacements à très basse vitesse de variétés élastiques fixées et dans des simulations de liquides surfondus, à l'exception notable du vieillissement logarithmique des feuilles froissées. L'objectif de cette thèse de doctorat est d'étudier l'effet de la température finie sur la transition de dépiégeage d'une ligne de contact, en combinant des expériences contrôlées en laboratoire, une analyse théorique et des simulations numériques.

Contexte - Il est admis que l'activation thermique est un ingrédient important pour décrire la dynamique des lignes de contact, mais les preuves expérimentales sont indirectes. Le dépiégeage d'une ligne de contact activé thermiquement n'a jamais été observé directement. Cela est dû à la faible amplitude des ondes capillaires thermiques, ce qui signifie que les mouvements activés se situent à l'échelle nanométrique. Afin de surmonter cette difficulté, nous proposons d'étudier le problème en utilisant :

(1) Une nouvelle mise à l'échelle du problème expérimental - Nous appelons « bain thermalisé » un bain dans lequel la densité spectrale des ondes ressemble à celle des ondes capillaires thermiques. En principe, on peut utiliser un ensemble de vibreurs ou haut-parleurs pour produire un bain thermalisé artificiel à « haute température ». Les fluctuations se situeront alors à l'échelle optique et le mouvement de la ligne de contact sur un défaut unique pourra être observé au microscope en temps réel et comparé à celui attendu pour le piégeage et le depiégeage activés thermiquement.

(2) Théorie et simulations numériques - En équilibrant les forces capillaires et celles des défauts, les simulations numériques nous permettent de calculer le paysage des forces et la déformation d'une ligne de contact lorsqu'elle se déplace sur des défauts. L'objectif est ensuite de calculer la dynamique de la ligne de contact en résolvant les équations différentielles stochastiques du mouvement sur ce paysage. À terme, le but est d'établir un lien entre les propriétés des défauts (taille, densité...) et la dynamique mesurée (qui a été décrite par une « longueur de saut »).

Notre intérêt se porte sur ce qu'il se passe sur les bords d'une goute lors de son déplacement sur une surface solide. La dynamique de la ligne de contact reste une question ouverte du mouillage et en comprendre les détails microscopiques pourrait avoir des répercutions majeures en termes d'application pour les dispositifs dans lesquels des écoulements diphasiques sont manipulés, en particulier en microfluidique.

Lors de cette thèse, l'effet de la température finie sur la transition de dépiégeage d'une ligne de contact sera étudiée en combinant des expériences contrôlées en laboratoire, une analyse théorique et des simulations numériques.

Le/la candidat(e) doit être titulaire d'un Master 2 ou équivalent en physique ou dans une sous-spécialité. Il/elle doit avoir déjà eu une première expérience en physique expérimentale et sera à l'aise en laboratoire. Des connaissances en microscopie ou dans les techniques de salle blanche seraient des atouts, mais ne sont pas obligatoires. La maîtrise d'un langage de programmation (Python, C, Matlab...) est nécessaire pour l'analyse des données et pour les simulations numériques. La rigueur scientifique et le souci du détail sont des caractéristiques essentielles.