Thibaud MAIMBOURG

Qu’est-ce que la Fondation vous apporte ?

Elle me fournit un salaire pour les 3 ans du doctorat ainsi qu’un financement complémentaire très utile pour pouvoir assister à des conférences par exemple. J’ai ainsi pu participer à une école d’été (session de cours et conférences spécialisés) à Cargèse, à des conférences à Montpellier, Mayence et Lyon, et donner un séminaire à Trieste.

Pourquoi avoir choisi votre domaine d’étude, qu’est-ce qui vous a attiré dans la matière que vous étudiez ?

La physique m’a depuis longtemps intéressé comme une façon de concevoir et comprendre la nature. Elle permet une description et des prédictions quantitatives ayant beaucoup d’applications. Mais au-delà de cet aspect pratique, on comprend souvent mieux les phénomènes en jeu à l’aide de modèles simplifiés contenant les ingrédients essentiels, qui suffisent à capter des comportements complexes, ce que je trouve assez beau, tout comme le fait que ces modèles font parfois le lien entre des systèmes physiques a priori très éloignés les uns des autres.

Ma thèse porte sur la transition vitreuse : lorsqu’on refroidit suffisamment vite un liquide, il peut devenir un verre au lieu de cristalliser. Les verres ont des caractéristiques intriguantes, comme leurs relaxations internes caractéristiques à l’équilibre qui prennent des temps astronomiques lorsque l’on approche une certaine température, et ce sans changement notable de la structure, contrairement à la cristallisation par exemple : y aurait-il une transition de phase, une organisation cachée à découvrir qui sous-tendrait un tel comportement ? Les relaxations de plus en plus lentes à mesure que l’on refroidit font que ce liquide s’écoule très lentement, ce qui en fait sa rigidité et le fait aussi ressembler à un solide, macroscopiquement. Elles sont dues au fait que les molécules doivent pouvoir opérer des réarrangements pour relaxer, qui sont de plus en plus difficiles, étant bloquées par leurs voisines.

A ce jour, notre compréhension du verre sur le plan théorique provient en partie de modèles de matériaux magnétiques désordonnés (verres de spins), dont le comportement est analogue (bien que le système physique paraisse très différent), couplés à des approches issues de la physique des liquides. Le scénario résultant date des années 1980. Le but est de le vérifier explicitement sur un “vrai” verre (structurel), en partant de la dynamique microscopique d’un liquide de particules interagissant à courte portée. Nous l’étudions dans la limite de dimension spatiale infinie, comparable au scénario évoqué ci-dessus, qui nous permet une résolution analytique. L’avantage de cette limite est qu’elle permet de partir de la description microscopique du système et de dériver les
résultats de manière contrôlée, ce qui pour l’instant fait défaut dans l’étude des liquides denses en tant que systèmes à grand nombre de particules classiques en interaction.

Cette limite pourra servir de base à une théorie des verres en dimension 3, et pourrait aussi y être confrontée quantitativement pour certaines
grandeurs peu dépendantes de la dimension. De manière générale, la physique des verres permet l’investigation d’une classe importante de transitions de phases ainsi que de situations hors d’équilibre (encore assez mal comprises malgré leur importance) et se retrouve dans de nombreux domaines hors de la physique.