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Dépendance en taux de cisaillement de la statistique et de la forme des avalanches à la transition vers l’écoulement

publié le , mis à jour le

Au cours des dernières années, un consensus a émergé sur les mécanismes microscopiques de réponse d’un matériau à "contrainte seuil" soumis à un cisaillement. Cependant, la caractérisation de la transition vers le régime d’écoulement plastique reste une question ouverte. En particulier, la pertinence d’une description en champ moyen de la transition reste discutée.

Dans ces matériaux, l’image courante est que les réarrangements plastiques locaux, ou "transformations de cisaillement", conduisent à une réaction élastique du milieu environnant, et à des cascades de réarrangements induits ("avalanches"). En raison de la nature à longue portée des interactions élastiques, il est tentant de croire que les considérations de champ moyen sont pertinentes pour décrire la dynamique à proximité de la transition. Néanmoins, la forme spécifique du noyau élastique empêche les hypothèses analytiques habituelles à appliquer, et la question sur l’applicabilité du champ moyen ou l’existence d’une criticalité non champ moyen est encore ouverte.

L’étude combinée des distributions de la taille et de la durée des avalanches ainsi que de leur forme, a joué un rôle essentiel dans notre compréhension des aspects universels du bruit magnétique (bruit Barkhausen) et du désancrage dynamique (lignes de contact, vortex). Dans ce travail, nous fournissons des prévisions numériques pour des quantités similaires dans le cas de la transition d’écoulement, qavec une indication claire d’un comportement complexe non champ moyen. Les prédictions du champ moyen sont recouvrées uniquement dans la limite de cisaillement rapide, lorsque la dynamique devient effectivement décorrélée. Ce travail a été publié dans Physical Review Letters.