Thèse d'Habilitation à Diriger les Recherches Université Pierre et ...

(en tout cas d’ordre 4) deviennent très petits. Cela répond à la question de la forme
du front de solidification quand la solution dendritique disparaît ou devient instable.
Fig.3.17 – A gauche : structure en algue dans un monocristal d’orientation (proche de) (111),
d’anisotropie 2D quasi nulle. A droite : structures en algue et dendritique dans un bicristal ; noter
la différence de sous-refroidissement.
Expérimentalement, on peut faire varier continûment l’anisotropie interfaciale,
en 2D, en passant d’une orientation axiale (001)[100], où le coefficient d’anisotropie
ɛ = ɛ 4 est à son maximum, à une orientation (111), où le coefficient d’anisotropie
d’ordre 4 est nul (rotation du cristal autour d’un axe [110]). La Figure 3.17 montre
un exemple de la structure en algue (seaweed pattern) observée dans un cristal proche
de l’orientation (111). Cette structure est semblable à une morphologie appelée par
le passé dense-branching morphology, qui n’avait été caractérisée, à l’époque, que
par l’existence de nombreux branchements et divisions en pointe de doigts.
Fig.3.18 – Diagrammes spatio-temporels de structures en algue (CBr 4 -8mol%C 2 Cl 6 ). Trajectoires
des centres des canaux liquides à grande (a) et petite (b) échelle, dans une même expérience (V =
64 µms −1 ≈ 34V c ; l d = 7.8 µm ; τ d = 0.12 s). Lignes épaisses (fines) : canaux larges (fins).
Diagramme c) : enregistrement à intervalles de temps réguliers de l’intersection d’une ligne parallèle
à x un peu en arrière de la tête de la structure avec le profil du front, dans une structure en algue
présentant une légère dérive due à une anisotropie résiduelle (V = 32 µms −1 ; G = 90 Kcm −1 ).
On distingue deux échelles dans cette structure. La plus grande (≈ 100 µm pour
V = 30 µms −1 ) correspond à une large cellulation ("cellules en algue"), de taille et
de dynamique comparables à celles de fronts dendritiques ou de cellules profondes.
La plus petite échelle est celle de fins canaux liquides se formant à l’intérieur des
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