Démouillage des films solides: effet des contraintes élastiques
Dewetting of solid films: effect of elastic stress
Francesco Boccardo et Olivier Pierre-Louis (équipe MMCI), en collaboration avec des collègues de Milan et de Corée du Sud, ont publié un article intitulé "Stress-induced acceleration and ordering in solid-state dewetting" dans la revue Physical Review Letters.
Francesco Boccardo and Olivier Pierre-Louis (MMCI team), in collaboration with colleagues from Milan and South Korea, published an article entitled "Stress-induced acceleration and ordering in solid-state dewetting" in Physical Review Letters.
Le démouillage est habituellement défini comme le processus par lequel les films liquides se brisent en gouttelettes pour minimiser leur énergie, la masse du film étant redistribuée par des écoulements hydrodynamiques à l’intérieur du film. Grâce au transport de masse par diffusion de surface, les films solides d’épaisseur nanométrique peuvent aussi changer de forme et démouiller. Notre étude théorique montre qu’une propriété fondamentale qui distingue les solides des liquides –leur élasticité– peut engendrer non seulement une accélération du démouillage en accord avec les observations expérimentales, mais aussi une meilleure organisation spatiale des gouttelettes solides, ce qui pourrait être utile pour auto-organiser la matière à l’échelle nanométrique pour les applications technologiques. De plus, le démouillage des films solides apparaît comme une nouvelle façon de sonder la physique des films minces solides, car il permet d’accéder à leur propriétés énergétiques (connues sous le nom de pression de disjonction).
Dewetting is usually defined as the process by which liquid films break up into droplets to minimize their energy, the mass of the film being redistributed by hydrodynamic flows within the film. Thanks to mass transport by surface diffusion, solid films of nanometric thickness can also change shape and dewet. Our theoretical study shows that a fundamental property that distinguishes solids from liquids – their elasticity – can lead not only to an acceleration of dewetting in agreement with experimental observations, but also to a better spatial organization of solid droplets, which could be useful for self-organizing matter at the nanoscale for technological applications. Moreover, the dewetting of solid films appears as a new way to probe the physics of solid thin films, as it allows access to their energetic properties (known as disjoining pressure).
