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Résumé |
La physique à basse dimension dévoile de nombreux comportements étonnants : fluctuations importantes, systèmes fortement corrélés bien que désordonnés, ou encore absence d'universalité au sens fort. Les solides bidimensionnels par exemple sont des cristaux orientés mais dont les positions par rapport au réseau subissent des fluctuations infinies.
Depuis la decouverte de tels solides dans des simulations numériques en 1963, la nature de leur transition de phase liquide-solide n'est toujours pas connue, notamment pour le modèle le plus simple, celui des disques durs. Deux scénarios étaient jusqu'à présent envisagés : soit une transition du premier ordre classique, discontinue, entre la phase solide et la phase liquide, soit deux transitions successives continues de type KT, avec une phase intermédiaire dite hexatique, qui correspond au scénario KTHNY.
Ce problème pourrait être résolu à l'aide de simulations de type Monte-Carlo, mais les difficultés de thermalisation de ce système fortement corrélé ont été un obstacle à leur succès. Grâce à notre nouvel algorithme Event-chain, je montrerai que la transition liquide-solide des disques durs suit un scénario inattendu : si la transition s'effectue bien en deux étapes, et qu'une transition continue KT hexatique-solide est bien observée, la transition hexatique-liquide est, elle, discontinue.
Ce résultat n'invalide pas forcément le scénario KTHNY pour d'autres modèles, il confirme l'existence de la phase hexatique, et pose une nouvelle base théorique aux expériences sur les solides bidimensionnels. |
