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Les contraintes de surface : de leur définition à la mesure de leur anisotropie cristalline
Du point de vue thermodynamique, les propriétés élastiques d’un cristal infini sont décrites par un terme d’énergie élastique sigma_ij epsilon_ij où sigma le tenseur des contraintes volumiques et epsilon le tenseur des déformations volumiques sont liés par l’intermédiaire des constantes élastiques volumiques du solide. En présence d’une surface sigma et epsilon présentent un excès de surface au sens de Gibbs. Les tenseurs correspondants appelés contrainte de surface et déformation de surface jouent un rôle important pour décrire les propriétés élastiques d’un cristal de taille finie. Citons pour exemple : la déformation spontanée d’un nanocristal soumis à ses propres contraintes de surface ; l’implication des contraintes de surface sur l’interaction élastique entre défauts de surface ; l’apparition spontanée de domaines de surface etc…
De façon plus générale, les contraintes de surface jouent un rôle important chaque fois qu’une surface est déformée.
L’exposé sera construit en trois temps.
1/ Description thermodynamique et atomistique, des contraintes de surface.
2/ Contraintes de surface, interaction entre marches cristallines et phénomène de facettage
3/ Mesure de l’anisotropie des contraintes de surface.
Enfin, si possible, j’aborderai quelques résultats récents concernant les mécanismes de démouillage à l’état solide.