Abstract FR:

Les films librement suspendus de cristaux liquides thermotropes en phase smectique sont des systemes lamellaires de taille finie, parfaitement ordonnes, dont les couches, constituees par les molecules mesogenes, sont paralleles aux deux surfaces libres. Le film est tendu sur un cadre rectangulaire possedant deux bords mobiles. Il est raccorde a son support par un surplus de materiaux appele le menisque qui est un reservoir de molecules. Trois quantites caracterisent un film: le nombre de couches n, que l'on peut varier d'une quantite macroscopique (>2000) a seulement 2, la tension tau et le nombre de molecules n contenues dans les couches. Nous etudions les proprietes thermodynamiques de ces membranes smectiques ; et plus particulierement l'influence des parametres tau, n et n sur le diagramme de phases, ainsi que les effets d'une contrainte parallele au plan des couches. La these presente quatre nouvelles methodes experimentales qui permettent de mesurer, a une couche moleculaire pres, l'epaisseur d'une membrane smectique, de varier le nombre de couches un par un, de moduler la tension du film, et d'imposer une contrainte mecanique parallele aux plans des couches smectiques. Trois resultats principaux ont ete obtenus. Premierement, le systeme thermodynamique a considerer lors d'une perturbation mecanique est compose du film et du menisque. Deuxiemement, l'epaisseur du film ainsi que la tension interviennent dans le diagramme de phase de la membrane. Ainsi, nous avons montre, d'une part, que la transition du premier ordre sma/smc#* devenait continue sous une epaisseur critique, estimee a 90 couches pour le compose etudie. D'autre part, nous avons constate qu'une variation de la tension peut induire une transition de phase. Enfin, en comprimant et dilatant le film, nous avons pu estimer la valeur du coefficient d'elasticite parallele au plan des couches dans la phase cristalline smb. Nous avons aussi montre que la valeur du coefficient d'elasticite des phases smectiques est fonction de l'existence ou non d'un angle d'inclinaison des molecules par rapport a la normale aux couches