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  • Evaluer la rigidité d'un objet sans le toucher

    Samuel Leroy, Audrey Steinberger, Cécile Cottin-Bizonne, et Elisabeth Charlaix ont publié en collaboration avec Frédéric Restagno et  Liliane Léger du LPS à Orsay un article intitulé "Hydrodynamic interaction between a spherical particle and an elastic surface : A gentle probe for soft thin films" dans la revue Physical Review Letters.

    Dans cet article, les auteurs montrent qu'on peut évaluer la rigidité d'un objet mou sans le toucher par l'intermédiaire des interactions hydrodynamiques entre le substrat et une sonde placée à proximité de cet objet. Les chercheurs ont notamment testé leur technique sur un fin film d’élastomère (caoutchouc), épais de quelques centaines de nanomètres. Concrètement, ils ont placé ce film sur un support rigide en verre, et ont plongé le tout dans un mélange d’eau et de glycérol. Puis ils ont créé un très faible déplacement de ce liquide, au voisinage du film. Par la mesure du déplacement du film de caoutchouc, les chercheurs ont pu en déduire l'élasticité de ce matériau. Ces expériences très précises ont pu être réalisées grâce à la machine de force (SFA) construite au laboratoire.

    Ce travail a fait l'objet d'un communiqué de presse du CNRS.


     

  • Force de cisaillement dans le vide

    A. Siria, T. Barois, K. Vilella, S. Perisanu, A. Ayari, D. Guillot, S. T. Purcell et P. Poncharal viennent de publier un article intitulé "Electron fluctuation induced resonance broadening in Nano Electromechanical Systems: the origin of shear force in vacuum", dans la revue Nanoletters.

    Dans ce travail, les auteurs s'attaquent à un résultat sujet à controverse depuis plusieurs années dans le monde du champ proche: l'origine d'une force de cisaillement dans le vide. Cette force est utilisée pour réguler les systèmes de type SNOM où la sonde oscille parallèlement à la surface et se traduit par une baisse du facteur de qualité à des distances de l'ordre de la dizaine de nanomètres.
    Si dans l'air ou l'eau l'origine de la dissipation est bien comprise, il n'en est pas de même dans le vide où elle est malgré tout mesurée. Pour expliquer leurs mesures de dissipation, certains auteurs ont été amenés à utiliser une "viscosité du vide" dix mille fois plus grande que celle de l'eau.

    Afin d'apporter un éclairage sur ce sujet, des expériences ont été réalisées in situ dans un microscope électronique à transmission (le TOPCON) grâce à un porte échantillon conçu et réalisé à cette fin. Les résultats montrent que les changements de fréquences propres de la sonde, dus aux fluctuations de charge, permettent d'expliquer la baisse de facteur de qualité du résonateur sans avoir à introduire de force dissipative. Contrairement aux diapasons à quartz généralement employés en SNOM, c'est l'utilisation de nanofils de très faible masse effective qui a permis d'observer les sauts en fréquence et de comprendre l'origine de ce phénomène.


  • Diffusion de clusters

    Y. Saito (qui a passé une année sabbatique au LPMCN en 2011/2012), M. Dufay (post-doc au LPMCN en 2010) et O. Pierre-Louis viennent de publier un article intitulé "Non-equilibrium Cluster Diffusion during growth or evaporation in two dimensions" dans la revue Physical Review Letters qui a été sélectionné par l'éditeur ("editor's suggestion").

    Cette étude théorique s'applique à de nombreux systèmes ou l'on rencontre des clusters bidimensionnels avec des bords fluctuants: domaines magnétiques, ilôts bidimensionnels sur les surfaces cristallines, colonies de bactéries, de cellules ou de champignons... Les auteurs montrent que les fluctuations hors équilibre du centre de masse du cluster pendant la croissance ou l'évaporation sont respectivement sous-diffusives ou sur-diffusives, et permettent de remonter aux propriétés de fluctuations du bord. Ces résultats sont vérifiés sur un exemple (correspondant aux domaines magnétiques ou aux ilôts bidimensionnels cristallins) permettant d'observer la transition de fluctuations proches de l'équibre thermodynamique (qui vérifient le théorème de Fluctuation-Dissipation) vers un régime loin de l'équilibre régi par l'équation de Kardar-Parisi-Zhang.


     



Laboratoire de Physique de la Matière
Condensée et Nanostructures

Université Claude Bernard Lyon 1 et CNRS
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© 2011 LPMCN
Photographies : © Eric.Le Roux/Communication/UCBL