Transition vitreuse et jamming

Au sens large, le jamming décrit un grand nombre de situations — allant du colmatage de silo aux embouteillages — au cours desquelles un ensemble de particules se coince dans une configuration désordonnée et cesse de couler. Ce comportement n’est pas sans rappeler celui d’un liquide en surfusion, ou en surpression, au cours de la transition vitreuse.

De nombreux travaux on permis de clarifier similarités et différences entre ces deux transitions, le jamming étant une transition hors équilibre, de nature principalement géométrique, tandis que la transition vitreuse est une transition thermodynamique de "quasi-équilibre » Dans un verre, les molécules vibrent autour de leurs positions d’équilibre, qui forment un réseau désordonné. Il existe un très grand nombre de ces réseaux et donc de verres possibles. Une fois le verre formé, il est possible de continuer à le comprimer et/ou de décroître sa température. A température nulle et à pression « infinie », les molécules se chevauchent le système est dans un état jammé.

Nous étudions ces phénomènes dans les empilements granulaires vibrés. Malgré le caractère hors équilibre de ces systèmes dissipatifs forcés, ils se comportent du point de vue structural et dynamique de façon très similaire à un liquide de disques durs. Au delà d’une certaine pression, ils forment un verre - au sens ou les particules sont piégées par les cages que forment leurs voisins. Et, si on les comprime encore, les particules forment des contacts permanent, la pression diverge ; c’est le jamming.

Nos principaux sujets d’intérêt sont :