DOI: 10.1051/jp1:1995176
J. Phys. I France 5 (1995) 963-974

Optical Diffraction of Stretched Lacunary Networks with Central Forces and Bond Bending Couplings

Pascal Monceau^{1, 2}, Brice Barret³, Denise Berger³ and Jean-Claude Serge Levy<sup>1

1</sup>  Laboratoire de Magnétisme des Surfaces, Université Paris 7, 75251 Paris Cedex 05, France
²  Université d'Evry Val d'Essonne, Boulevard des Coquibus, 91025 Evry, France
³  Laboratoire d'Optique Physique, ESPCI, 10 rue Vauquelin, 75005 Paris, France

(Received 27 October 1994, revised 13 March 1995, accepted 12 April 1995)

Abstract
A numerically simulated network of randomly occupied sites connected by central forces and bond-bending couplings, whose the site concentration is slightly higher than the percolation threshold, is submitted to an external stretch. The optical diffraction pattern of the relaxed network is experimentally and analytically studied. In real space, regions at the boundary are shifted without being deformed, while most of the internal regions are rotated by some angles. Internal regions, bounded by pivots as usual in percolation theory are homogeneously rotated. These rotations are optically detected in reciprocal space and compared with the predictions of the theoretical model. Most of the stretching occurs by means of nearly free, independent rotations, without energy expense and thus with a very low bulk modulus.

Résumé
Après avoir simulé numériquement l'étirement d'un réseau aléatoire de sites reliés par des forces centrales entre sites occupés et par des forces proportionnelles aux écarts angulaires entre liaisons réalisées, la concentration en site étant proche de celle au seuil de percolation, on étudie analytiquement et expérimentalement la diffraction optique d'un tel réseau déformé. Aux bords du réseau, les atomes sont solidaires du déplacement imposé, tandis qu'à l'intérieur différentes rotations apparaissent et sont détectées par diffraction. Ces régions internes, indépendantes, sont limitées par des pivots dont l'observation est usuelle dans les phénomènes de percolation. Les mesures dans l'espace direct, comme l'espace réciproque, de l'amplitude de ces rotations correspondent aux déductions théoriques qu'on peut mener à partir du modèle. L'étirement global résulte de la coordination de multiples rotations locales et donc la rigidité effective du milieu est très faible.

© Les Editions de Physique 1995