CHAPITRE 1 - PROPRIÉTÉS PHYSICO-CHIMIQUES DES SURFACES
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3.2.2. Approche microscopique
Cette approche développée par Gautier et Stoeffler[lg) pour les métaux de transition prend en compte la structure de bande d traitée en liaisons fortes (tight
binding method). On calcule l’énergie d’étalement des atomes sur u n substrat
sachant que la limite macroscopique est l’énergie de surface et les énergies d’interface. L’avantage de cette méthode est qu’on peut calculer les gains ou les
pertes d’énergie du système plan par plan et qu’on peut introduire d’autres paramètres que la tension superficielle et le potentiel chimique comme, par exemple,
les énergies magnétiques.
Dans le cas de Co/Pt (001) la valeur de l’énergie d’interface pour la première
couche de cobalt déposée est de - 0,68 eV par aire d’atome de substrat, soit
- 1.42 J.m-2. En considérant les tensions superficielles du cobalt et du platine,
on trouve que le gain d’énergie d’étalement est de l’ordre de - 1,4 J.m-2, ce qui
traduit la possibilité d’un mouillage parfait de la première couche de cobalt.
On trouvera des compléments à cette brève introduction aux calculs fondés
sur la structure électronique des solides dans l’ouvrage de Gerl et Issi[20’.
3.3. Mouillabilite pratique
Dans le cas de l’interface solide-liquide, on définit le coefficient de mouillabilité
par :
K , = COS^
(1.21)
mouillabilité parfaite : K , = 1,
absence de mouillabilité : K , = - 1 .
. . . . . . . . . .
Fig. 1.17. Surface <( mouillante >> et surface << non mouillante D.
(19) Gautier F. et Stoeffler D., Electronic structure, magnetism and growth of ultrathin
films of transition metals, SurJ Sci. 249 (1991) 265-280.
(20) Gerl M. et ksi J.P., Traité des matériaux, Tome 8, Propriétés physiques des matériaux
(Presses polytechniques et universitaires romandes, Lausanne, 1997).
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