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Science and Engineery of Materials and Processes

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Mésures locales mécaniques/éléctriques

L’unique équation mécanique du contact (Sneddon) ne permet pas de dissocier la réponse élastique du milieu indenté avec son écoulement plastique.
Une mesure fine de la résistance électrique du contact permet de dépasser cette limite. Les constrictions des lignes de courant sont prises en compte (figure 1) ainsi que la géométrie réelle de la pointe pour aboutir à un modèle analytique simple de la résistance en fonction de la profondeur indentée.
Un excellent accord quantitatif est observé avec les expériences menées sur un monocristal d’or (figure 2).
Figure 1       Figure 2
Cette démarche a été appliquée à un cas complexe: celui d’un film d’or (200nm) sur un substrat au comportement élastique (saphir): l’écoulement de l’or autour de la pointe provoque la formation de bourrelets autour de la pointe qui dépendent de la profondeur d’indentation dans le film (figure 3a).
Nous parvenons à mesurer quantitativement sans paramètre ajustable le rayon de contact réel au cours de l’essai film/substrat (figure 3b).
Ce résultat expérimental constitue une première et permet d’accèder à une mesure fine de l’essai mécanique et des lois de comportement des matériaux.
Figure 3

Communication : Resistive nanoindentation: contact area monitoring by real-time electric contact resistance measurement, MRS Comm. (2019)

Contacts : F. Volpi, M. Verdier

Date of update March 12, 2020

Université Grenoble Alpes