Etude ellipsométrique de films minces de mouillage

• Auteur / Autrice : Marie-Pierre Valignat
• Direction : Anne-Marie Cazabat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ellipsométrie

Résumé

Cette thèse présente une étude expérimentale des phénomènes de mouillage sec à l'échelle moléculaire : on analyse l'étalement spontané de très petites gouttes de liquides non volatils sur un substrat solide. La technique de mesure utilisée est l'ellipsométrie qui permet d'enregistrer les profils d'épaisseur de ces gouttes et de suivre leur évolution au cours du temps. Les profils observés présentent tous une extension macroscopique et des épaisseurs moléculaires. Leur structure fine dépend spécifiquement du système substrat/liquide considéré et l'analyse de ces profils apporte des informations sur les interactions à courte portée et les paramètres de friction à l'échelle moléculaire. Nous montrons dans ce travail comment il est possiblede déduire des profils expérimentaux l'allure de la pression de la disjonction en fonction de l'épaisseur du film liquide. On observe notamment des transitions de mouillage lorsque la contribution à la pression de disjonction des forces à courte portée est juste équilibrée par une contribution de signe contraire des forces à longue portée. Dans le cas où la contribution à courte portée est négative,l'épaisseur du film s'étalant en bord de goutte augmente lorsqu'on s'approche de la transition du mouillage : l'état final est une ''crêpe'' d'épaisseur mésoscopique. En ce qui concerne la dynamique d'étalement, les comportements observés sont, pour des systèmes relativement simples, décrits de façon satisfaisante par un modèle de goutte à gradins incompressibles et reproduits par simulation numérique. Cependant, ces approches théoriques ne peuvent encore prendre en compte les processus plus complexes,tels l'ancrage des molécules à la surface, que l'étude ellipsométrique permet de ''suivre'' en temps réel.