Sliding Friction at the nanoscale
Friction aux nanoéchelles
par Antoine LAINE sous la direction de Alessandro SIRIA
Thèse de doctorat en Physique. Matière condensée & Nanosciences
ED 564 Physique en Île-de-France

Soutenue le mardi 01 septembre 2020 à Université Paris Cité

Sujets
  • Microscopie à force atomique
  • Microscopie à force atomique
  • Nanotechnologie
  • Rhéologie
  • Rhéologie
  • Tribologie (technologie)

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Mots clés
Nanoscience
Resumé
Dans ce manuscrit, nous utilisons des méthodes dérivées de la microscopie à force atomique afin de mesurer, à l'échelle nanométrique, la réponse mécanique de différents systèmes. L'accent est porté sur la mise en lumière de la réponse frictionnelle et des mécanismes de dissipation à l'échelle du contact unique, où matières molle et condensée se confondent.Nous présentons premièrement le développement d'un nouvel outil expérimental permettant des mesures de nano-rhéologie et de nano-tribologie en environnement contrôlé. L'étude des propriétés mécaniques de liquides ioniques nano-confinés, avec cet instrument, nous révèle le caractère vitreux de ces électrolytes denses aux interfaces métalliques.Nous étudions par la suite les phénomènes de dissipation à l'échelle ultime, pour des jonctions métalliques de quelques atomes de diamètre. De l'absence de défauts découle une réponse plastique aux antipodes de notre expérience macroscopique.In fine, nous mettons l'accent sur l'étude de la dynamique d'une interface métallique de quelques atomes et développons de nouvelles stratégies expérimentales afin de résoudre la réponse frictionnelle du système soumis à une contrainte harmonique. Nos mesures, quantitativement reproduites numériquement, révèlent un mécanisme de friction quantifiée à l'échelle atomique.