Thèse soutenue

Nanotubes de carbone comme sondes en microscopie à force atomique : nanomécanique et étude à l’interface air-liquide de fluides complexes
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Auteur / Autrice : Julien Buchoux
Direction : Jean-Pierre AiméSophie Marsaudon
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Lasers, matières, nanosciences
Date : Soutenance le 28/01/2011
Etablissement(s) : Bordeaux 1
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie et Biologie des Membranes et des Nanoobjets (Bordeaux ; 2007-....)
Jury : Président / Présidente : Brahim Lounis
Examinateurs / Examinatrices : Hervé Courtois, Emmanuel Flahaut, Jean-Paul Salvetat
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Louis Sauvajol, Dominique Vuillaume

Mots clés

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Résumé

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La microscopie à force atomique exploite les interactions entre une sonde et un échantillon. Les nanotubes de carbone représentent la sonde idéale, ils sont: fins, robustes, peu réactifs et ont un haut rapport d'aspect. L'utilisation à grande échelle des sondes à nanotubes de carbone passe par l'étude de leur comportement mécanique en contact avec une surface. Nous étudions deux types de sondes: les sondes avec nanotubes multiparois et les sondes avec nanotubes monoparois. Pour les nanotubes multiparois nous avons utilisé trois mode de fonctionnement AFM différents que sont les modes contact, modulation de fréquence et bruit thermique. Les résultats expérimentaux sont comparés à des modèles mécaniques que nous avons développés. Les études des nanotubes monoparois ont été réalisées à partir d'un AFM interférométrique. Ces mesures nous ont permis de déterminer l'énergie d'adhésion par unité de longueur d'un nanotube monoparoi sur des surfaces de graphite et mica.Enfin nous présentons deux applications des sondes AFM avec nanotube multiparoi. La première est un projet de sondes électrochimiques pour lesquelles un nanotube multiparoi sert de nanolocalisateur. La seconde est une étude par AFM d'une interface air-liquide de fluides complexes.