Undulation instability in stripe domain structures of « bubble » material

Abstract
Two-dimensional smectic-like patterns form spontaneously in garnet plates of bubble material. We use the smectic analogy to explain the origin of the topological hysteresis of these stripe domain structures recently observed under magnetic field cycles. We show that these systems undergo an undulation instability as the magnetic field peak increases. We describe successively (1) the undulation instability similar to that of smectics A, (2) its transformation into a chevron structure and (3) the formation of fingers resulting in a complex labyrinth structure. Quantitative comparison is made with existing experiments.

Résumé
Des motifs bi-dimensionnels en lamelles apparaissent spontanément dans les films de matériau magnétique « à bulles ». Nous développons une analogie en terme de cristaux liquides smectiques pour expliquer les hystérésis topologiques observées récemment en appliquant des cycles de champs magnétiques. Nous montrons en particulier qu'un tel système en ruban subit une instabilité d'ondulation quand la valeur maximale du champ magnétique du cycle augmente. Nous décrivons tour à tour (1) l'instabilité d'ondulation analogue à celle des smectiques, (2) sa transformation en une structure en chevrons, (3) l'apparition de « digitations » à l'origine d'une structure finale très complexe en « labyrinthe ». Une comparaison quantitative est faite avec les données existantes.