Intermittency during aging and fluctuation dissipation relation
Intermittence pendant le vieillissement et relation fluctuation dissipation
Abstract
An experimental study of aging in glassy material, based on the
analogy between spin glasses and structural glasses, has been
realized introducing an effective temperature Teff of this
weakly out of equilibrium systems. This new observable is measured
with the fluctuation dissipation ratio.
The measurement of Teff on the dielectric properties of a
polymeric glass (polycarbonate) after a quench below the glass
temperature transition shows that the fluctuation dissipation
theorem is strongly violated. The amplitude and the persistence
time of this violation are decreasing functions of frequency. At
frequency larger than 1 Hz it persists for about 3 hours. The
origin of this violation is a highly intermittent dynamics
characterized by large fluctuations. This intermittency seems to
depend on the cooling rate and the stop temperature. This dynamics
seems to be in good agreement with a theoretical interpretation
based on the trap model.
Similar intermittent behaviour has been measured for a colloidal
glass (Laponite) during the sol-gel transition whereas no
violation and no intermittency have been observed after a slow
cooling rate quench realized on another polymeric glass,
poly(methyl) methacrylate (PMMA).
We present also a preliminary mechanical measurement of the
fluctuation dissipation relation on a polycarbonate rod via an
original two arms Nomarski interferometer.
analogy between spin glasses and structural glasses, has been
realized introducing an effective temperature Teff of this
weakly out of equilibrium systems. This new observable is measured
with the fluctuation dissipation ratio.
The measurement of Teff on the dielectric properties of a
polymeric glass (polycarbonate) after a quench below the glass
temperature transition shows that the fluctuation dissipation
theorem is strongly violated. The amplitude and the persistence
time of this violation are decreasing functions of frequency. At
frequency larger than 1 Hz it persists for about 3 hours. The
origin of this violation is a highly intermittent dynamics
characterized by large fluctuations. This intermittency seems to
depend on the cooling rate and the stop temperature. This dynamics
seems to be in good agreement with a theoretical interpretation
based on the trap model.
Similar intermittent behaviour has been measured for a colloidal
glass (Laponite) during the sol-gel transition whereas no
violation and no intermittency have been observed after a slow
cooling rate quench realized on another polymeric glass,
poly(methyl) methacrylate (PMMA).
We present also a preliminary mechanical measurement of the
fluctuation dissipation relation on a polycarbonate rod via an
original two arms Nomarski interferometer.
Une étude expérimentale du vieillissement des matériaux vitreux,
basée sur l'analogie entre verres de spin et verres structuraux, a
été réalisée en introduisant une température effective Teff
pour ces systèmes faiblement hors équilibre. Cette nouvelle
observable se mesure via le rapport fluctuation dissipation.
La mesure de Teff sur les propriétés diélectriques d'un verre
polymérique (polycarbonate) après une trempe sous la température
de transition vitreuse montre que le théorème fluctuation
dissipation est fortement violé. L'amplitude et la persistance
dans le temps de cette violation sont des fonctions décroissantes
de la fréquence. Autour de 1 Hz, elle persiste plusieurs heures.
L'origine de la violation semble être due à une dynamique
fortement intermittente caractérisée par de grandes fluctuations.
Cette intermittence semble dépendre de la vitesse de trempe et de
la température d'arrêt. Une interprétation théorique basée sur le
modèle en piège permet de rendre compte de cette dynamique.
Un comportement intermittent très similaire a été observé pour un
verre colloïdal (Laponite) pendant la transition de l'état liquide
à l'état solide alors qu'aucune violation ou intermittence n'ont
été observées après une trempe lente réalisée sur un autre verre
polymérique, le poly(méthyl méthacrylate) (PMMA).
Nous présentons également une mesure mécanique préliminaire de la
relation fluctuation dissipation sur une tige de polycarbonate à
l'aide d'un interféromètre de Nomarski à deux bras.
basée sur l'analogie entre verres de spin et verres structuraux, a
été réalisée en introduisant une température effective Teff
pour ces systèmes faiblement hors équilibre. Cette nouvelle
observable se mesure via le rapport fluctuation dissipation.
La mesure de Teff sur les propriétés diélectriques d'un verre
polymérique (polycarbonate) après une trempe sous la température
de transition vitreuse montre que le théorème fluctuation
dissipation est fortement violé. L'amplitude et la persistance
dans le temps de cette violation sont des fonctions décroissantes
de la fréquence. Autour de 1 Hz, elle persiste plusieurs heures.
L'origine de la violation semble être due à une dynamique
fortement intermittente caractérisée par de grandes fluctuations.
Cette intermittence semble dépendre de la vitesse de trempe et de
la température d'arrêt. Une interprétation théorique basée sur le
modèle en piège permet de rendre compte de cette dynamique.
Un comportement intermittent très similaire a été observé pour un
verre colloïdal (Laponite) pendant la transition de l'état liquide
à l'état solide alors qu'aucune violation ou intermittence n'ont
été observées après une trempe lente réalisée sur un autre verre
polymérique, le poly(méthyl méthacrylate) (PMMA).
Nous présentons également une mesure mécanique préliminaire de la
relation fluctuation dissipation sur une tige de polycarbonate à
l'aide d'un interféromètre de Nomarski à deux bras.