| Les physiciens du Laboratoire de Physique des Solides (CNRS / Université Paris-Saclay) ont mis au point une méthode permettant de mesurer l’épaisseur de films liquides minces jusqu’à quelques nanomètres. En combinant plusieurs stratégies d’analyse adaptées aux différents régimes d’épaisseur et un outil open source, cette approche offre un suivi précis et reproductible de l’amincissement des films liquides. |
Mesurer l’épaisseur de films liquides minces est un enjeu central en physique de la matière molle et des interfaces, avec des applications allant des mousses et émulsions aux revêtements fonctionnels. Ces films évoluent fortement dans le temps, leur épaisseur pouvant diminuer continûment depuis plusieurs micromètres jusqu’à quelques nanomètres avant rupture. Cette large gamme d’épaisseurs rend leur caractérisation expérimentale particulièrement délicate.
Des chercheurs du Laboratoire de Physique des Solides (Université Paris-Saclay, CNRS), en collaboration avec l’ESPCI Paris – PSL, ont développé une méthode d’interférométrie en lumière blanche capable de mesurer l’épaisseur de films non opaques sur une très large plage, jusqu’à quelques nanomètres. La méthode repose sur l’analyse du spectre de la lumière réfléchie par le film, qui présente des franges d’interférence dont le nombre et la position dépendent directement de l’épaisseur.
Les chercheurs ont identifié trois situations expérimentales typiques. Lorsque le film est relativement épais, la périodicité des franges est exploitée à l’aide d’une transformée de Fourier rapide (FFT). Pour des épaisseurs intermédiaires, l’analyse fine de la position des maxima et minima du spectre permet de déterminer l’épaisseur avec une bonne précision. Enfin, lorsque le film devient très mince et que peu de franges subsistent, une méthode de renormalisation inspirée des travaux de Scheludko permet d’identifier l’ordre d’interférence correct et d’accéder à des épaisseurs inférieures au micromètre.
L’ensemble de ces approches est implémenté dans une bibliothèque Python open source, optifik, qui automatise l’analyse et garantit la reproductibilité des mesures. Appliquée à des films de mousse, cette méthode permet de suivre en temps réel leur amincissement jusqu’à quelques nanomètres. Elle est plus largement applicable à tout film mince non opaque et constitue un outil précieux pour l’étude dynamique des interfaces.
Contributeur·ice·s :
Victor Ziapkoff, François Boulogne, Anniina Salonen, Emmanuelle Rio
Équipes / laboratoires :
- Laboratoire de Physique des Solides (Université Paris-Saclay, CNRS)
- ESPCI Paris – PSL, CNRS, Sorbonne Université
Financements :
Agence Nationale de la Recherche (ANR – 22-CE06-0029)
Références :
Ziapkoff, V., Boulogne, F., Salonen, A. and Rio, E. (2026), White light interferometry analysis for measuring thin film thickness down to a few nanometers, The European Physical Journal E, 49, 4. https://doi.org/10.1140/epje/s10189-025-00545-9
Contact :
Emmanuelle Rio – emmanuelle.rio@universite-paris-saclay.fr