Commenousvenonsdelevoir,plusieurschoixs'o rentanouspourdecrirelepro l
d'adsorp-tion critique. L'existence de plusieurs solutions possibles pour la fonction P(x) peut remettre
en cause la notion d'universalite du phenomene d'adsorption critique. En realite, on constate
qu'ilestdiÆcile enpratiquede prouverqu'uneseulede ces formessoituniverselle. Enles
com-parant les unes aux autres, on peut remarquer qu'elles ne sont pas veritablement di erentes
car elles veri ent toutes les conditions imposees par la formulation generale de Fisher et De
Gennes(equation2.11). L'universalitedupro lvadoncapparaitreauniveau desvaleursdes
pa-rametres quel'on va extraire a partir de l'analysedes donnees experimentales. Cesparametres
universels, independants du melange binaire que l'on etudie, sont l'exposant de la loi de
puis-sance = et les amplitudesP
0
et P
1
. Des calculsnumeriques, bases selondivers theories ont
permisde prevoir des valeurs theoriques de ces parametres. D'autre part, on peuttrouver des
determinations experimentales de ces parametres issues de nombreuses etudes anterieures du
phenomene d'adsorption critique. Nous allons, dans cette section, essayer de faire le point sur
ces resultats, ce qui nous servira par la suite de base de comparaison pour l'interpretation de
nosresultats.
2.5.1 Les parametres du pro l
L'exposant =
A ce jour, lavaleurtheorique prevue pourl'exposant de laloi de puissance =0:52 n'est
pas remise en cause. Les valeurs et ont fait l'objetde nombreuses veri cations theoriques
et experimentales qui ont permis de valider l'universalite des ces exposants et leurs valeurs
respectivement egale a 0:325 et 0:63. Dans le cadre desetudes anterieures de l'adsorption
cri-tique,l'experience de uorescence sur le melange nitrobenzene-n-hexane de Beysens et Leibler
[44 ], reanalysee par Zalczer [45 ], fournit un intervalle pour l'exposant : 0:3 < = <0:6, sans
pour autant pouvoir apporter la preuve de l'existence de la loi de puissance du fait que les
donnees puissent^etre egalement ajustees par un pro lpurement exponentiel. Plusrecemment,
desexperiencesdere ectivitedeneutrons[46 ,47 ],ontfournilapreuvedel'existencedelapartie
algebriquedupro ldeconcentrationetdonnentrespectivementdesvaleursdel'exposantegales
a 0:5et0:53. Les amplitudes P 0 et P 1
LaconnaissancedesamplitudesP
0 etP
1
etdeleurrapportuniversel,poseplusdediÆcultes.
On dispose principalement de deux approches theoriques : des calculs issus de la theorie du
les valeurs suivantes: 8 > > > < > > > : P 0 =0:866 P 1 =1:5 P 0 =P 1 =0:577
La valeurdu parametre c,quiappara^t notamment dans laloi en puissance-exponentiellepeut
^etre deduitede cesresultats :
c=(P 1 =P 0 ) = 2:8
On peut noter que ces donnees peuvent ^etre bien ajustees par le pro l en loi de
puissance-exponentielle, avec cependant une valeur legerement di erente pour le parametre c : c = 2:27
(correspondant un rapportd'amplitudeP
0 =P
1
=0:65).
Les calculs menes selon latheoriedu groupe de renormalisation fournissent les valeurs
sui-vantes : 8 > > > > > > < > > > > > > : P 0 =0:717 P 1 =1:621 P 0 =P 1 =0:442 c=4:8
Les donnees obtenues sont diÆciles a analyser etant donne que les points disponibles sont
concentres dans une gamme de distance z a la surface ou la partie exponentielle domine le
pro lde concentration. Lesajustementsde ces donnees parlepro len puissance-exponentielle
fournissent en consequencede cela unevaleurbeaucoupplusgrande de c=11.
Ontrouveunederniereapprochetheoriquee ectueeparFloteretDietrich[52 ].Ilse ectuent
descalculsd'interpolationentre lesresultatsobtenusapartir du modele d'Isinga deux
dimen-sionsetsonextentionaladimension4 etfournissentunevaleurtheoriquedeP
0
=0:940:05.
D'un pointde vueexperimental,le phenomene d'adsorption critique aete beaucoupetudie
durantles vingts dernieres annees pardi erentestechniquesexperimentales. Ontrouvedans la
litterature de nombreuses etudes utilisant des techniques optiques : re ectometrie [53 ] a [56 ],
ellipsometrie[57 ] a[67]ou uorescence[44 , 45 ]. Ontrouveegalement desetudesbaseessur des
mesures de tension de surface [68] a [74 ] ou gravimetriques [75 , 76 ]. Globalement, ces etudes
ont ete realisees sur di erents melanges binaires, soit sur la surface libre du melange, soit sur
la surface d'un solide (un substrat de quartz par exemple). Il appara^t donc que
l'universa-lite des parametres du pro l d'adsorption critique peut^etre testee en comparant les resultats
de ces travaux experimentaux. Cette demarche a ete entreprise notamment par Floter et
Die-trich [52 ]. L'amplitude P
0
est analysee a travers les resultats d'experiences sur sept melanges
binaires di erents par des techniques optiques (ellipsometrie et re ectometrie). Le resultat de
cette analyse ( gure 2.2) montre une assez grande dispersion des valeurs de P
0
P0
Fig. 2.2 { Comparaison des valeurs d'amplitude P
0
issues de l'analyse de di erentes etudes
experimentales (d'apres Floter et Dietrich [52 ]).
zone d'incertitude determinee. La diÆculte de ce type de demarche est de pouvoir extraire les
parametres universelsa partird'experiencesdi erentes, quine mesurentpas toutesstrictement
les m^emesphenomenes,avec de plusdesresolutions variables.
2.5.2 Conclusion
Silephenomened'adsorptioncritiqueaainsipu^etremisenevidenceexperimentalement,sa
quanti cationparunefonctionuniverselleresteencore aujourd'huiunequestionsans reponse.
La plupart des techniques utilisees jusqu'a present, ne permet pas d'atteindre les echelles de
longueurs necessaires a la determination directe des parametres du pro l. Ainsi, les methodes
optiques sont limitees parla longueur d'onde de la lumierequi est superieure a lalongueur de
correlation dusysteme etdonca lalongueurd'extensiondupro ld'adsorption.Dece fait,seul
les integrales du pro l d'adsorption peuvent ^etre determinees et ce type d'information semble
actuellement insuÆsant pour decrire le pro l d'adsorption critique. L'utilisation de
rayonne-ments aux longueursd'ondes plus courtes que celle de la lumiere, tels que les neutrons et les
rayons X, s'est donc imposee. Ces techniques devraient, en principe,permettre d'atteindre la
tionchimique(pardeuteration)decertainesmoleculesd'unmelangea nd'accro^trelecontraste.
Plusieursexperiences de re ectivite de neutrons pourl'etude de l'adsorption critique, ont deja
ete realisees. Nous consacronslasection suivante a ladescriptionde ces experiences de facon a
pouvoir fairele bilandesenseignementsquienressortent.