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Sommaire: Effets de taille sur des membranes fluides d’étendue finie
Introduction
Chapitre I Techniques expérimentales
Chapitre II Eléments Théoriques
Chapitre III Nano-gouttes de copolymères
Chapitre IV Nano-gouttes de Phospholipides
Conclusion
Nomenclature
Liste des Figures
Liste des tableaux
Erratum
Extrait de mémoire effets de taille sur des membranes fluides d’étendue finie
Chapitre I : Techniques expérimentaux
I. Introduction
De nombreuses techniques existent pour détecter et caractériser des nano-objets ou des films moléculaires avec une très bonne résolution. Parmi celles-ci, la microscopie à force atomique (AFM) permet d’obtenir des images d’objets nanométriques [1] avec une très bonne résolution spatiale. Cependant, toutes ces techniques ne permettent pas une observation in-situ de ces objets à ces échelles. Il aura donc fallu attendre le développement récent de la technique SEEC (ou Surface Enhanced Ellipsometric Contrast) [2, 3] qui permet une observation directe d’objets de dimensions nanométriques avec une très bonne résolution verticale, à l’aide d’un simple microscope optique. Dans un premier temps, nous décrirons le principe de fonctionnement du microscope à force atomique, puis celui de la technique SEEC.
II. Imagerie par Microscopie à force atomique (AFM)
La microscopie à force atomique (AFM) [4, 5] est avant tout un outil de caractérisation topographique des surfaces. Elle permet de réaliser des images de surfaces sur la quasi-totalité des matériaux et avec des champs de vision de quelques nanomètres à plusieurs centaines de micromètres. Son principe consiste à mesurer des interactions intermoléculaires entre une nano-sonde constituée d’une pointe en nitrure de silicium (Si3N) ou en silicium (Si) placée au bout d’un cantilever (ou poutre encastrée) et une surface. Le rayon de la pointe est compris entre quelques nm et quelques dizaines de nm. La taille de cette pointe est le facteur limitant pour la résolution latérale du microscope.
Dans le mode imagerie intermittent (ou mode Tapping TM), la pointe oscille à une fréquence proche de sa fréquence de résonance. Lors du balayage de la surface, la distance entre la pointe et la surface est ajustée à l’aide d’un système d’asservissement, de manière telle que l’amplitude moyenne RMS des oscillations de la pointe soit fixée à un point de fonctionnement (valeur du set point). Ce point de fonctionnement est choisi de telle manière à ce que l’amplitude RMS de la sonde en interaction avec la surface soit inférieure à l’amplitude libre RMS de la sonde. La résolution verticale de l’image est en pratique et dans le meilleur des cas de l’ordre du nm pour l’AFM que nous avons utilisé (Dimension 3100 –
Veeco). Celle-ci peut être plus faible et est limitée par le bruit de l’environnement de l’AFM (vibration mécaniques et sonores, bruit électronique, bruit thermique…). Le balayage et l’ajustement vertical de la sonde par rapport à la surface sont réalisés à l’aide d’un système de céramiques piézoélectriques.
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