LA RECHERCHE BASE 

DE  DEVELOPPEMENT

                Monsieur le Professeur A. Pacault, membre correspondant de l’Institut, Président de la Fédération des laboratoires de Chimie Physique de Bordeaux, a bien voulu m’accueillir parmi ses chercheurs. Je suis heureux de pouvoir lui exprimer mon respectueux attachement et ma profonde gratitude.

Monsieur le Professeur Marchand, Professeur à la Faculté des Sciences de Bordeaux, a accepté de juger ce travail. Sensible  à l’honneur qu’il me fait, je lui adresse mes plus vifs remerciements.

Monsieur Delhaes, Maître de Recherches au C.N.R.S. a bien voulu participer au jury de cette thèse. Qu’il soit assuré de ma sincère gratitude.

Je tiens à remercier tout particulièrement Monsieur Gasparoux, Docteur es Sciences, qui m’a proposé le sujet de cette thèse et a dirigé avec intérêt et bienveillance ce travail, ses nombreux conseils, son aide, et ses encouragements amicaux ont contribué, pour une large part, à la réalisation de cette thèse. Je lui en suis très reconnaissant.

Je tiens à remercier ici Monsieur J. Prost dont l’appui sur le plan théorique et l’amicale collaboration m’ont aidé tout au long de ce travail.

La réalisation technique de ce mémoire n’aurait pas été possible sans la participation de M^lle Tardan et de M. Moineau. Je les remercie chaleureusement.

Enfin, je remercie mes camarades ainsi que tous les membres du laboratoire qui ont essayé par leur aide efficace et leur amitié de me faciliter mon travail.

Rapport de présentation de thèse de Mr B.Regaya 

Ingénieur chimiste ENSCPB

Monsieur Bouraoui Regaya présente un mémoire intitulé « Réalisation d’un appareil adapté à la mesure de très faibles variations de susceptibilités magnétiques. Application à l’étude des propriétés magnétiques des cristaux liquides pour obtenir le grade de Docteur-Ingénieur.

Dans une première partie, Monsieur Regaya expose très brièvement l’intérêt de l’étude des propriétés des cristaux liquides, le travail présenté ici constitue la première tentative effectuée à l’université de Bordeaux dans ce domaine. Il porte essentiellement sur l’étude des propriétés magnétiques de ces matériaux.

Dans une deuxième partie, la balance magnétique de précisions, dont la mise au point constituait le préalable indispensable à ce travail, est décrite et une étude complète de la sensibilité de l’appareil est proposée.

Dans une troisième partie, Monsieur Regaya expose les résultats obtenus à l’aide de l’appareil décrit précédemment. Les propriétés magnétiques (susceptibilités magnétiques et anisotropies magnétiques) d’un certain nombre de matériaux nématiques sont décrites pour la première fois ici.

Dans une dernière partie, Monsieur Regaya montre comment la mesure de la susceptibilité magnétique peut constituer une bonne méthode d’étude de la transition cholestérique – nématique. Une analyse des résultats expérimentaux obtenus à l’aide de la théorie proposée par De Gennes met en évidence l’apport que les mesures magnétiques peuvent apporter en vue d’une meilleure connaissance des propriétés des cristaux liquides.

Monsieur Regaya présente donc un travail complet, qui montre une importante contribution technique, contient un grand nombre de résultats entièrement originaux dans un domaine actuellement en plein développement.

Cet ensemble constitue indiscutablement un très bon travail de thèse.

PACAULT .     P.DELHAES  .    A .MARCHAND  .      H. GASPAROUX

THESE DE DOCTEUR-INGENIEUR

« Réalisation d’un appareil adapté à la mesure de très faibles variations de susceptibilités magnétiques.

Application à l’étude des propriétés magnétiques des cristaux liquides .

Sommaire 

INTRODUCTION

Première Partie :

Classification et propriétés des cristaux liquides

I    Définition et caractères généraux des phases mésomorphes

II   Structure des cristaux liquides

1)    Les smectiques

2)    Les nématiques

3)    Les cholestériques

III  Quelques propriétés optiques des cristaux liquides

IV  Action d’un champ magnétique extérieur sur les cristaux liquides

Deuxième Partie :

Mise au point d’une balance magnétique de très grande sensibilité

INTRODUCTION

          Rappel sur le principe de la mesure des susceptibilités magnétiques

         Calcul de la susceptibilité

I  Mise en œuvre du dispositif expérimental

 A)    LA MICRO BALANCE

 1)      Principe de fonctionnement

 2)      Sensibilité

 3)      Fixation de la balance

B)    L’ELECTRO-AIMANT

 1)      Les pièces polaires

 2)      Fonctionnement de l’électroaimant

 3)      Prospection du champ magnétique

C)   Conditionnement de la salle et mise en place des  protections      de        la       nacelle     porte-échantillon

1)      La thermostation

2)      Influence du champ magnétique sur la balance

3)      Le tube laboratoire et la coupelle

4)      Mesure de la température

II   Etude de la sensibilité de l’appareil

          Description d’une mesure, précision obtenue

Troisième partie :

Propriétés magnétiques et substances nématiques

Introduction

I  Propriétés magnétiques de quelques substances nématiques

          Etude de la transition phase nématique – phase isotrope

A)     Variation de la susceptibilité magnétique de quelques substances nématiques avec la température – exposé des résultats

1)       Etude de paraazoxynisol (P.A.A.)

          Conditionnement des échantillons

          Résultats relatifs au P.A.A.

2)       Etude du p-(p’méthoxybenzilidène) butylaniline (M.B.B.A.)

          Conditionnement des échantillons

          Résultats relatifs au M.B.B.A.

3)       Etude du produit « Merck »

B)          Exploitation des mesures et évaluations du paramètre d’ordre du milieu à l’aide des propriétés magnétiques

         Exploitation des mesures

1)      Etat solide

2)      Etat nématique

         Calcul de l’anisotropie macroscopique ^A_x en fonction du paramètre d’ordre S

3)     Etat liquide

C)      Anisotropie magnétique des phases nématiques

1)      Comparaison entre les valeurs d’anisotropie magnétiques obtenues par différentes méthodes

 Conclusion

Quatrième partie :

Mise en évidence de la transition : structure cholestérique  – structure nématique

A)     Description du phénomène méthode d’observation

B)      Etude de la transition structure cholestérique  – structure nématique

1)      Prospection du champ magnétique

2)      Conditionnement des échantillons

3)      Résultats obtenus

C)      Comparaison avec la prévision théorique de De Gennes

I)      Théorie de la transition

1)      Rappel de la théorie de De Gennes

2)      Variation de la susceptibilité mesurée en fonction du champ magnétique appliqué

II)– Comparaison de nos résultats avec la théorie

1)      Variation de la susceptibilité magnétique en fonction du champ

2)      Vérification de la validité de la détermination de H_c

          Application à la mesure de K₂₂–

Conclusion

Liste des publications et des travaux de recherches

(1) C.R. Acad. Sc. Paris, t. 272, p. 724-726 (22 Mars 1971).

MAGNETISME / Appareil adapté à l’étude des très faibles variations de susceptibilités magnétiques. Note (*) de MM. Bouraoui Regaya et Henry Gasparoux, transmise par M. Adolphe Pacault. 

Un appareil permettant déceler des variations relatives de susceptibilités magnétiques spécifiques de l’ordre de 2.10^-10 u.é.m. C.G.S est décrit.

L’accent est mis sur les difficultés qu’il faut surmonter pour atteindre cette précision.

(2) G.R. Acad. Sc. Paris, t. 272, p. 1168-1171 (17 Mai 1971)

MAGNETISME / Propriétés magnétiques de substances nématiques.

Etude du paraoxyanisol et du p – (p’-méthoxybenzylidène) aminobutyl  benzène. Note (*) de MM. Henry Gasparoux, Bouraoui Regaya et Jacques Prost, transmise par M. Adolphe Pacault.

Une exploitation complète des résultats nouveaux, relatifs aux paraazoxyanisol (PAA) est proposée.

Les propriétés magnétiques du p-(p’-méthoxybenzylidène) aminobutylbenzène (1) sont pour la première fois décrites ici.

(3) Université de Bordeaux, Thèse de Docteur ingénieur n°152 du 19 Novembre 1971.

Bouraoui Regaya Ingénieur Chimiste ENSCB, Maîtrise Sciences Physiques.

Réalisation d’un appareil adapté à la mesure de très faible variation de susceptibilités magnétiques.

Application à l’étude des propriétés magnétiques des cristaux liquides

(4) Revue de Physique appliqué Physics abstracts (1482-1488) Tome 7, Juin 1972, page 83.

Application des mesures de susceptibilité magnétique à l’étude de la transition cholestérique nématique

B. Regaya, H. Gasparoux et J. Prost

Centre de Recherche Paul-Pascal, Domaine Universitaire, 33-Talence (Reçu le 3 Janvier 1972, révisé le 23 février 1972)

Résumé : Une méthode originale d’évaluation du champ de transition correspondant au passage d’une mésophase cholestérique à une mésophase nématique est proposée. L’analyse de la transformation conduit à un bon accord entre nos résultats expérimentaux et la théorie de ce phénomène proposée par De Gennes, à partir de l’évaluation de l’anisotropie magnétique une valeur de la constante  d’élasticité K22 est déterminée.

Abstract : An original method to evaluate the transition field strength characteristic of the cholesteric-nematic transition phase is proposed. The transition study shows a good agreement between our experimental results and De Gennes theory. From the Knowledge of diamagnetic anisotrophy a value of the elastic constant K22 isdetermined.

(5) C.R. Acad. Sc. Paris, T. 280 (20 Jjanvier 1975).

CHIMIE DE COORDINATION / Complexes du nickel  (II) avec la 3-hydroxy-2-méthyl-4_pyrone (ou maltol). Note (*) de M^me Chedlia Makni, MM. Bouraoui Regaya, Michel Aplincourt et Charles Kappenstein, présentée par M. Fernand Gallais.

La 3-hydroxy-2-méthyl-4-pyrone ou maltol, symbolisée par LH, forme avec le nickel (II) les complexes NiL4, NiL2 et NiL3 qui ont été mis en évidence par spectrophotométrie.

Les valeurs des constantes globales de stabilité, déterminées par potentiométrie à 20°C en milieu NaClO₄2M, sont log B1= 5.48 + 0,05, log B₂ = 9,80 + 0,06 et log B2 =12,50+0,15

Un composé solide NiL2 (OH2)2 a été isolé et étudié.

(6) Le journal de Physique : Lettre (Physics Abstracts 7. 130) Tome 37, Décembre 76, page L-341.

ON THE THERMAL DEPENDENCE

OF THE TWIST VISCOSITY IN NEMATIC LIQUID CRYSTALS

J. Prost, G. Sigaud and B. Regaya

Centre de recherché Paul-Pascal, Domaine Universitaire, 33405 Talence, France

(Reçu le 10 Mai 1976, révisé le 22 Juillet 1976, accepté le 1^er Octobre 1976)

Résumé : nous montrons que la variation thermique du coefficient de viscosité dynamique de torsion x1, du 4-méthoxy-4’ n butyl azoxybenzène suit la loi :

x1 -S exp (E/KT). La généralisation de ce résultat à des nématiques dont le paramètre d’ordre est négatif suggère que l’expression adéquate pourrait être :

x ₁– I S I  exp (E/KT).

Abstract : We show that the twist viscosity x₁of 4-méthoxy-4’ n buthyl azoxybenzene varies according to the law :

x1–S exp(E/KT). Generalisation to nematics with negative order parameter suggests that the relevant expression could be : x₁ –S exp(E/KT).

(7) Publication dans les annales de l’université de Annaba 1978 (P. 8-21).

Montage d’un laboratoire de mesures solaires :

–          B. Torki – B. Regaya – A. Bouraoui – I. Kachaiev

(8) Publication dans les annales de l’université de Annaba (1979 (P. 23-35).

–          Energie solaire : chauffe eau solaire, conservation et séchage, réfrigération – cuisinière solaire.

–          B. Torki – B. Regaya – A. Bouraoui – B. Lamouchi

(9) Publication dans les annales de l’université de Annaba 1979 (P. 179-199).

–          Village solaire, village agricole pilote utilisant la seule énergie solaire

–          B. Torki – B. Regaya – K. Allab

(10) Publication dans les annales de l’université de Annaba 1980 (P. 82-91)

–          Géothermie – Hammam Meskoutine – Analyse des eaux.

–          B. Torki – B. Regaya – A. Bouraoui – B. Lamouchi