Anaël Lemaître - UMR Navier - Rhéophysique

Anaël Lemaître, UMR Navier - Rhéologie

Mise à jour: 24/01/2009

Anaël Lemaître
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Mes travaux portent sur différentes questions de physique ayant trait aux propriétés mécaniques de matériaux désordonnés, avec pour objectif d'identifier les mécanismes élémentaires qui contrôlent leur comportement macroscopique. J'aborde ces questions par une approche qui mêle la construction de modèles théoriques à la mise en œuvre de simulations numériques.

Thèmes de recherche

La notion de «matériaux amorphes» recouvre une vaste classe de systèmes (verres, suspensions colloïdales, polymères, matériaux granulaires,...) qui ont en commun l'absence de structure régulière à petite échelle. Ces systèmes présentent un grand nombre de similarités du point de vue de leur comportement macroscopique: on peut citer le phénomène de vieillissement, la présence d'une seuil de contrainte, des rhéologies non-newtonienne, l'apparition fréquente d'effets de localisation. Ces nombreux parallèles entre matériaux de natures très diverses suggèrent qu'il y aurait un lien entre certaines propriétés macroscopiques et la seule existence du désordre structurel de petite échelle, mais ce lien est encore très mal compris. Afin de progresser dans ce sujet, il faut à la fois parvenir à identifier les mécanismes "universels"—communs à différents types de matériaux—et comprendre ce qui est spécifique à certains types d'interactions (friction et rigidité des particules dans les matériaux granulaires, par exemple). Dans cette perspective, l'étude de matériaux différents est particulièrement utile parce qu'elle permet de bénéficier d'éclairages complémentaires.

Aussi, mes travaux portent sur différents types de systèmes. On peut distinguer principalement deux classes:

  • Des «solides amorphes», tels que verres moléculaires, verres colloïdaux et verres métalliques. Les particules constituant ces systèmes sont de petite taille et les interactions entre elles rendent possible l'existence de couplages élastiques de longue portée qui semblent jouer un rôle essentiel dans les mécanismes élémentaires de la réponse mécanique, à travers l'apparition de phénomènes complexes comme des avalanches.
  • Des matériaux granulaires, au sens large, dans lesquels ont peut inclure des suspensions non-colloïdales et même certaines mousses. Il s'agit de systèmes pour lesquels les interactions inter-particulaires sont très rigides de sorte que vont se poser des questions sur l'existence d'une transition de blocage ("jamming"), la présence de forces frictionnelles et de leur rôle. Dans la plupart de ces systèmes des effets liés à l'inertie des grains sont directement observables.

Enseignement

Autres activités

Publications

comportement mécanique des solides vitreux

  • "Robustness of avalanche dynamics in sheared amorphous solids as probed by transverse diffusion", J. Chattoraj, C. Caroli, et A. Lemaître, Physical Review E, 84 (1), 1501 (2011)
  • "Universal Additive Effect of Temperature on the Rheology of Amorphous Solids", J. Chattoraj, C. Caroli, et A. Lemaître, Physical Review Letters, 105 (26), 266001 (2010)
  • "Predicting Plastic Flow Events in Athermal Shear-Strained Amorphous Solids", S. Karmakar, A. Lemaître, E. Lerner et I. Procaccia, Physical Review Letters, 104 (21), 215502 (2010)

Non-affine velocity field in an athermal amorphous solid under shear. (see PRL 103 (6), 065501 (2009))

  • "Rate-Dependent Avalanche Size in Athermally Sheared Amorphous Solids", A. Lemaître et C. Caroli, Physical Review Letters, 103 (6), 065501 (2009)
  • "Plastic response of a two-dimensional amorphous solid to quasistatic shear: Transverse particle diffusion and phenomenology of dissipative events", A. Lemaître et C. Caroli, Phys. Rev. E, 76, 036104 (2007)
  • "3/2 scaling of avalanches in sheared three-dimensional amorphous solid", N. Bailey, J. Schiøtz, A. Lemaître et K. Jacobsen, Physical Review Letters, 98, 095501 (2007)
  • "Amorphous Systems in Athermal Quasi-Static Shear", C. Maloney et A. Lemaître, Physical Review E, 74, 016118 (2006)
  • "Sum rules for the visco-elastic response of amorphous materials", A. Lemaître et C. Maloney, J. Stat. Phys., 123 (2), 415-453, (2006)
  • "Out-of-equilibrium relaxation of a time-dependent effective temperature", A. Lemaître, Lecture notes in Physics, 688, 129-136 (2006)
  • "Dynamic Model of Super-Arrhenius Relaxation Rates in Glassy Materials", J. S. Langer et A. Lemaître, Physical Review Letters, 94, 175701 (2005)
  • "Universal Breakdown of Elasticity at the Onset of Material Failure", C. Maloney et A. Lemaître, Physical Review Letters, 93, 195501 (2004)
  • "Subextensive Scaling in the Athermal, Quasistatic Limit of Amorphous Matter in Plastic Shear Flow", C. Maloney et A. Lemaître, Physical Review Letters, 93, 016001 (2004)
  • "Boundary lubrication with a glassy interface", A. Lemaître et J.M. Carlson, Physical Review E , 69, 061611 (2004)
  • "Rearrangements and Dilatancy for Sheared Dense Materials", A. Lemaître, Physical Review Letters, 89, 195503 (2002)

Écoulements granulaires et suspensions non-colloïdales

  • "Shear Thickening and Migration in Granular Suspensions", A. Fall, A. Lemaître, F. Bertrand, D. Bonn, et G. Ovarlez Physical Review Letters, 105 (26), 268303 (2010)
  • "Steady state flow of cement suspensions: A micromechanical state of the art", N. Roussel, A. Lemaître, R.J. Flatt et Ph. Coussot, Cement and Concrete Research, 40 (1), 77-84 (2010)
  • "What do dry granular flows tell us about dense suspension rheology?", A. Lemaître, Jean-Noël Roux, et François Chevoir, Rheol. Acta, 48 (8), 925-942 (2009)
  • "Momentum Transport in Granular Flows", G. Lois, A. Lemaître, et J. M. Carlson, Computers & Mathematics with Applications, 55 (2), 175-183 (2008)
  • "Spatial force correlations in granular shear flow. II. Theoretical implications", G. Lois, A. Lemaître et J. Carlson, Phys. Rev. E, 76, 021303 (2007)
  • "Spatial force correlations in granular shear flow. I. Numerical evidence", G. Lois, A. Lemaître et J. Carlson, Phys. Rev. E, 76, 021302 (2007)
  • "Emergence of multi-contact interactions in contact dynamics simulations of granular shear flows", G. Lois, A. Lemaître et J. Carlson, Europhysics Letters, 76, 318-324 (2006)
  • "Numerical Tests of Constitutive Laws for Dense Granular Flows", G. Lois, A. Lemaître, et J. Carlson, Physical Review E , 72, 051303 (2005)
  • "Origin of a Repose Angle : Kinetics of Rearrangement for Granular Materials", A. Lemaître, Physical Review Letters, 89, 064303 (2002)

Systèmes dynamiques et physique statistique

  • "Multiple Domain Growth and Memory in the Droplet Model for Spin Glasses", H. Yoshino, A. Lemaître et J. Ph. Bouchaud, European Physical Journal B, 20, 367-395 (2001)
  • "Giant vortices in the Ginzburg-Landau description of superconductivity", V. Hakim, A. Lemaître et K. Mallick, Physical Review B, 64, 134512 (2001)
  • "Analytical results for generalized persistence properties of "smooth" processes", I. Dornic, A. Lemaître, A. Baldassarri et H. Chaté, Journal of Physics A : Math. Gen., 33, 7499-7513 (2000)
  • "Phase ordering and persistence: relative effects of space-discretization, chaos, and anisotropy", J. Kockelkoren, A. Lemaître et H. Chaté, Physica A, 288, 326-337 (2000)
  • "Renormalization Group for Strongly Coupled Maps", A. Lemaître et H. Chaté, Journal of Statistical Physics, 96, 915 (1999)
  • "Macroscopic model for collective behavior of chaotic coupled map lattices", A. Lemaître et H. Chaté, Europhysics Letters, 46 565-570 (1999)
  • "Phase Ordering and Onset of Collective Behavior in Chaotic Coupled Map Lattices", A. Lemaître et H. Chaté, Physical Review Letters, 82, 1140-1143 (1999)
  • "Nonperturbative Renormalization Group for Chaotic Coupled Map Lattices", A. Lemaître et H. Chaté, Physical Review Letters, 80, 5528-5531 (1998)
  • "Conditional Mean Field for Chaotic Coupled Map Lattices", A. Lemaître, H. Chaté et P. Manneville, Europhysics Letters, 39, 377-382 (1997)
  • "Cluster Expansion for Collective Behavior in Discrete-Space Dynamical Systems", A. Lemaître, H. Chaté et P. Manneville, Physical Review Letters, 77, 486-489 (1996)
  • "Non-Trivial Collective Behavior in Extensively-Chaotic Dynamical Systems: an Update", H. Chaté, A. Lemaître, Ph. Marcq et P. Manneville, Physica A, 224, 447-457 (1996)